Die Automobilbranche befindet sich in einer Phase des radikalen Umbruchs. Diesen Umbruch technisch begleiten werden auch Absolventinnen und Absolventen unserer Hochschule. Zugleich will unsere Forschung kluge, wissenschaftlich fundierte Impulse für die Weiterentwicklung der Mobilitätsbranche geben. Eine wichtige Voraussetzung für beide Ziele: die technische Ausstattung unserer Labore. Um dem Wandel im Bereich Verkehr Rechnung zu tragen, hat sich unsere Hochschule deshalb für die Investition in einen Prüfstand speziell für die Untersuchung von Elektrofahrzeugen entschieden, der Anfang 2023 im House of Science and Transfer (HoST) in Betrieb gehen soll.
Technische Grenzen des alten Prüfstands erreicht
„Unser Kfz-Labor verfügt bereits über einen Fahrzeugrollenprüfstand, der im Rahmen der Lehre beispielsweise zur Messung von Leistung, Verbrauch und Abgasen von Fahrzeugen eingesetzt wird. Dieser Prüfstand ist allerdings bereits 30 Jahre alt und stößt mittlerweile an seine technischen Grenzen“, erklärt Prof. Dipl.-Ing. Holger Marschner, Leiter des Kfz-Labors. „Vor diesem Hintergrund ist es an der Zeit, das vorhandene Equipment durch einen neuen Prüfstand zu ergänzen. Dieser Prüfstand ist speziell für die Analyse moderner E-Fahrzeuge konstruiert – so können wir unsere Studierenden angemessen auf den Arbeitsmarkt vorbereiten und aktuelle Forschungsvorhaben umsetzen.“
Geplant: neues E-Mobilitätszentrum
Der neue Prüfstand wird im Betrieb unter anderem alle vier Räder eines Fahrzeugs – statt, wie bisher, nur zwei – drehen können. Zudem lassen sich damit die Fahrzeugachsen elektrisch antreiben und abbremsen, denn E-Fahrzeuge verfügen häufig häufig über Elektromotoren an beiden Achsen, die beim Abbremsen („Rekuperieren“) auch an allen Rädern Bremsmomente erzeugen. Erweitert wird der Prüfstand um eine Lade-Infrastruktur und ein Trainingssystem für Hochvolt-Fahrzeugelektronik. Hier können Studierende künftig die nötigen Qualifikationsstufen für Arbeiten an Hochvolt-Systemen von Fahrzeugen erwerben. „Die unterschiedlichen Komponenten bilden als Ganzes ein neues E-Mobilitätszentrum, mit dem sich die Frankfurt UAS als moderne Hochschule mit hochaktueller Ausstattung positioniert“, so Marschner. „Auch Unternehmen haben bereits Interesse an einer Kooperation unter Nutzung des E-Mobilitätsprüfstands signalisiert.“
Einsatz im Studium und zu Forschungszwecken
Insbesondere Studierende des neuen Master-Studiengangs Mechatronik und Automobiltechnik sowie des Masters Allgemeiner Maschinenbau in der Vertiefung Automobiltechnik werden den Prüfstand nutzen. In wissenschaftlichen Projekten können sie elektrische Fahrzeuge beispielsweise auf ihre Reichweite untersuchen, mit Fahrzyklen, die sich an bestimmte Fahrsituationen anpassen lassen. Auch die Energierückgewinnung durch die Rekuperation beim Bremsen kann analysiert werden. Daneben werden Professorinnen und Professoren der Frankfurt UAS auf dem neuen Prüfstand Batterie- und Brennstoffzellenkonzepte erforschen, unter ihnen Prof. Dr. Boris Schilder – Forschungsgebiet Thermomanagement –, Prof. Dr. Enno Wagner – Forschungsgebiet Brennstoffzellentechnik – sowie eine neue Kollegin oder ein neuer Kollege: 2023 besetzt die Frankfurt UAS eine Nachhaltigkeitsprofessur im Bereich moderne und alternative Antriebe.
Auch für Kleinstfahrzeuge geeignet
Kooperierende Unternehmen haben die Möglichkeit, auf dem Prüfstand neue elektrische Fahrzeuge testen. „Der Prüfstand ist bewusst auch zur Erprobung kleiner leichter Vierrad-, Dreirad- und Zweiradfahrzeuge bis hin zu Pedelecs und Elektrokleinstfahrzeugen wie Elektroscootern ausgelegt“, sagt Marschner. Er betont: „Im Fokus steht die nachhaltige, umwelt- und ressourcenschonende Individualmobilität.“
Die Planungen für den neuen Prüfstand begannen bereits im September 2021, im Frühjahr 2022 fand eine europaweite Ausschreibung für Prüfstand, Schnellladevorrichtung, Wallbox und Hochvolt-Trainingsplatz statt. Finanziert wird das Projekt mit REACT-EU-Mitteln der Europäischen Union. REACT-EU steht für „Recovery Assistance for Cohesion and the Territories of Europe“.