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Ausgewählte Ausgabe: 09-2017 Ansicht: Modernes Layout
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48-Volt-Hybrid-Antriebe – kosteneffizient hergestellt

Günstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis

Die Hybridisierung mit einem 48-Volt-Antrieb weist ein besonders günstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis auf. Obwohl die elektrische Dauerleistung mit sechs Kilowatt relativ gering ausfällt, ermöglichen sie, einen Großteil der während des Bremsens ansonsten in Wärme gewandelten Bewegungsenergie zurückzugewinnen. Dadurch sinkt der Kraftstoffverbrauch im NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) um bis zu 13 Prozent. Im Realverkehr – vor allem in der Stadt – ist die Einsparung durch den höheren Anteil an Rekuperationsphasen noch höher, sie kann bis zu 21 Prozent betragen. Rudolf Stark, Leiter des Geschäftsbereichs Hybrid Electric Vehicle, erläutert: „Wir haben bei der Industrialisierung der 48-Volt-Systeme von Anfang an die Entwicklung von Produkt und Produktionsprozessen eng verzahnt, um eine kostengünstige Produktion sicherzustellen. Das ist notwendig, um die Technologie mit hohen Stückzahlen auf den Markt zu bringen. Wir erwarten eine hohe Marktdurchdringung über alle Fahrzeugsegmente hinweg, vom A- bis zum D-Segment.“

 Stator: „Pins“ statt Kupferdrähte

KAP-Conti-Bild3

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Der Elektromotor mit integriertem Wechselrichter wird im Continental-Werk Nürnberg produziert.

Ein Beispiel für eine Prozess-Innovation stellt der Stator – der stehende Teil des Elektromotors – dar. Continental wickelt nicht Kupferdrähte auf, wie es in einer klassischen Elektromotoren-Fertigung üblich wäre. Stattdessen kommen mehr als 100 Stäbe (Pins) aus Kupfer zum Einsatz, die von einem Handhabungsautomaten vollautomatisch in den Träger eingeschoben werden. Anschließend werden die einzelnen Pins per Laserschweißen präzise miteinander verbunden. In einer Forschungspartnerschaft mit dem Bayrischen Laserzentrum aus Nürnberg konnte ein Laserstrahl-Schweißverfahren für Kupferbauteile gefunden werden, das die gewünschte Präzision erreicht. Auch für die Verbindung der beiden Gehäuseteile entwickelte Continental ein neues Verfahren. Denn der 48-Volt-Antrieb, der in Unterbodennähe anstelle eines konventionellen Starters eingebaut wird, muss besonders hohen Anforderungen an die mechanische Festigkeit genügen. Daher wird das Gehäuse nicht nur verschraubt, sondern zunächst mit einem innovativen Fügeverfahren verbunden, dem sogenannten „Shrinking“. Dabei entsteht durch das Erhitzen, dann Erkalten – dem „Schrumpfen“ – von Gehäuse-Bauteilen eine sehr feste Verbindung, die den Schutz der elektrischen Bauteile im Inneren gewährleistet. Um eine perfekte Passung zu ermöglichen, entwickelte Continental in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Integrierte Systeme und Bauelemente-Technologie (IISB) ein geeignetes Simulationsverfahren. „Bayern Innovativ“, das bayerische Zentrum für Technologie-Transfer, unterstützte Continental bei der Suche nach geeigneten Forschungspartnern.

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