Stuttgart – Die Zukunft ist elektrifiziert: Bosch rechnet damit, dass 2020 rund zwölf Millionen der weltweit verkauften Neufahrzeuge mindestens einen Hybridantrieb haben. Der zusätzliche oder reine Elektroantrieb verheißt effiziente, leise und dynamische Mobilität. Bosch liefert unter anderem leistungsstarke Batterien, E-Maschinen sowie die Leistungselektronik. Jetzt geht der Technologie- und Dienstleistungskonzern im von der EU geförderten Forschungsprojekt ODIN (Optimized electric Drivetrain by Integration) einen Schritt weiter: Zusammen mit internationalen Partnern entwickelt Bosch nun einen vollintegrierten und industriell herstellbaren Elektro-Antriebsstrang in einem typisch urbanen Demonstrations¬fahrzeug. Dieses soll Ende 2016 vorgestellt werden. Der Antrieb hat das Potenzial, dem Markt für Elektrofahrzeuge einen weiteren Schub zu geben. Denn mit dieser Entwicklung wird es in Zukunft möglich sein, die Herstellkosten von Elektroantrieben erheblich zu senken und Fahrzeuge für Endkunden deutlich erschwinglicher zu machen.
Integration bringt Vorteile
Knapp über 8 500 Elektrofahrzeuge wurden 2014 in Deutschland zugelassen. Einige Kunden schreckt der Anschaffungspreis, der bei Elektroautos über dem vergleichbaren Modell mit Verbrennungsmotor liegt. Dort setzt das ODIN-Projekt an, das Anfang Juli 2012 startete und mit 5,6 Millionen Euro von der EU gefördert wird. Ziel ist es, durch die Integration von E-Maschine, Getriebe und Leistungs-elektronik einen Antriebsstrang zu entwickeln, der die gesamten Herstellungskosten deutlich reduziert und gleichzeitig 20 Prozent weniger Bauraum in Anspruch nimmt. Messlatte dabei sind die Antriebe aktueller Elektrofahrzeuge wie der des Renault Zoe. Bosch ist bei ODIN Konsortialführer und koordiniert die Konzept- und Komponentenentwicklung, Integration sowie die erfolgreiche Umsetzung in einem Demonstrator. Partner sind GKN Driveline, CIE Automotive, Fuchs Petrolub SE, ROMAX Technology Limited, Renault sowie das Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe an der RWTH Aachen.
Mitte 2015 startet der Prototypenbau. Nach der Integration ins Fahrzeug – einem Renault Zoe – und Tests soll Ende 2016 das Fahrzeug mit einem 63 kW-Motor (85 PS) und zweistufigem Getriebe vorgestellt werden. Die Gesamtkonstruktion ist so ausgelegt, dass sich der Antriebsstrang mit E-Motor, Getriebe und Leistungselektronik skalieren lässt. Ebenso kann der Antriebsstrang auch für den Einsatz in einem Hybridfahrzeug angepasst werden.
Fruchtbare Kooperation
Der neue Antriebsstrang passt zu dem Trend, immer mehr Bauteile miteinander zu „verschmelzen“ und damit kostengünstiger, kleiner und effizienter zu machen. Diese sogenannte Integration bedarf einer engen kooperativen Zusammenarbeit. Diese ist bei öffentlich geförderten Projekten gegeben, weil dort an dem Entwicklungsprozess alle Partner auf einer Ebene arbeiten. Deutlich wird dies beim ODIN-Projekt an vielen Stellen: So startet das Projekt mit einer geschalteten Reluktanzmaschine. Diese hat ein sehr großes Potenzial, weil sie günstiger und drehzahlfester ist sowie ohne Permanent-Magnete auskommt. Zudem soll ein neuer Regelungsansatz der Hochschule Aachen die Maschine deutlich leiser machen. Da sich alle Komponenten des Antriebsstrangs in einem gemeinsamen Gehäuse befinden, kann bei der Herstellung auf viele Stecker, Kabel, Dichtungen und Lager verzichtet werden.
Ein weiterer Ansatzpunkt ist die Verbindung von E-Maschine und Achsgetriebe: Bei herkömmlichen Antrieben ist die Ausgangswelle des Motors mit der Eingangswelle des Getriebes über eine Steckverbindung gekoppelt. Durch die Integration kann auf diese Verbindung verzichtet werden: Eine durchgehende Welle führt beide aufeinander abgestimmte Komponenten zusammen. Ein weiterer konstruktionstechnischer Vorteil, der erst aus der engen Zusammenarbeit der Partner und dem Integrationsansatz entstanden ist, ist der Ölkreislauf: Das extra für diesen Einsatz entwickelte Fluid schmiert nicht nur das Getriebe, sondern kühlt gleichzeitig auch die Leistungselektronik und die E-Maschine.
Alle diese Maßnahmen sparen Materialkosten, Bauraum und bringen eine höhere Effizienz, sodass das ODIN-Entwicklerteam die gesteckten Ziele in nur knapp über vier Jahren erreichen wird.
Die Beteiligten:
- Robert Bosch GmbH
- Renault
- GKN Driveline
- CIE Automotive
- Fuchs Petrolub SE
- ROMAX Technology
- ISEA RWTH Aachen
Mobility Solutions ist der größte Unternehmensbereich der Bosch-Gruppe. Er trug 2015 mit 41,7 Milliarden Euro 59 Prozent zum Umsatz bei. Damit ist das Technologieunternehmen einer der führenden Zulieferer der Automobilindustrie. Der Bereich Mobility Solutions bündelt seine Kompetenzen in den drei Domänen der Mobilität – Automatisierung, Elektrifizierung und Vernetzung – und bietet seinen Kunden ganzheitliche Mobilitätslösungen. Die wesentlichen Geschäftsfelder sind: Einspritztechnik und Nebenaggregate für Verbrennungsmotoren sowie vielfältige Lösungen zur Elektrifizierung des Antriebs, Fahrzeug-Sicherheitssysteme, Assistenz- und Automatisierungsfunktionen, Technik für bedienerfreundliches Infotainment und fahrzeugübergreifende Kommunikation, Werkstattkonzepte sowie Technik und Service für den Kraftfahrzeughandel. Wichtige Innovationen im Automobil wie das elektronische Motormanagement, der Schleuderschutz ESP oder die Common-Rail-Dieseltechnik kommen von Bosch.
Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen mit weltweit rund 375 000 Mitarbeitern (Stand: 31.12.2015). Sie erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2015 einen Umsatz von 70,6 Milliarden Euro. Die Aktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Mobility Solutions, Industrial Technology, Consumer Goods sowie Energy and Building Technology. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre rund 440 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 60 Ländern. Inklusive Handels- und Dienstleistungspartnern erstreckt sich der weltweite Fertigungs- und Vertriebsverbund von Bosch über rund 150 Länder. Basis für künftiges Wachstum ist die Innovationskraft des Unternehmens. Bosch beschäftigt weltweit 55 800 Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung an 118 Standorten. Strategisches Ziel der Bosch-Gruppe sind Lösungen für das vernetzte Leben. Mit innovativen und begeisternden Produkten und Dienstleistungen verbessert Bosch weltweit die Lebensqualität der Menschen. Bosch bietet „Technik fürs Leben“.
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