25/10/2010

OptiELF - höhere Energieeffizienz für hydraulische Systeme in Fahrzeugen

Erreichen wollen die Partner dies ohne Verschlechterung der akustischen Qualität durch eine ganzheitliche Betrachtung aller Komponenten und durch eine innovative Entwicklungsmethodik. Das auf drei Jahre ausgelegte Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über das zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM-KOOP) gefördert.

Als wesentliche Komponenten zum Abstimmen von Fahrzeughydrauliksystemen werden die Leitungen aus einer Kombination von Rohrleitungen, Drosseln (verringern den Durchmesser der Leitungen), Resonatoren (mitschwingende Körper) und flexiblen Hochdruckdehnschläuchen konstruiert. Die Auswirkungen der Druckpulsationen durch die Pumpe, beziehungsweise die Schallabstrahlung am Lenkgetriebe und Schwingungsanregungen an den Halterungen der Karosserie können so verringert oder auch völlig beseitigt werden. Allerdings haben die »Tuning-Maßnahmen« erhöhte Drosselverluste bei der Energieübertragung zur Folge und damit einen höheren Energieverbrauch, der die Energiebilanz von Fahrzeughydrauliksystemen verschlechtert.

In dem Forschungsprojekt OptiELF erarbeiten die beiden Partner eine Entwicklungsmethodik, die mit Hilfe einer neuartigen Kombination von Komponentenvermessung bzw. -identifikation künftig auch den Pumpenwiderstand (Impedanz) direkt bei der Auslegung des Leitungssystems berücksichtigt und damit Tuning-Maßnahmen weitgehend überflüssig macht. Dazu muss ein entsprechendes Softwarewerkzeug und ein Systemprüfstand entwickelt werden. Durch Simulation sollen dann verschiedene Leitungskonfigurationen in kurzer Zeit überprüft werden können, so dass der optimale Setup für die jeweilige Anwendung insgesamt deutlich schneller und mit weniger Aufwand definiert werden kann. Da die Konstruktion hydraulischer Leitungen durch diese Methode einfacher ausgeführt und bestenfalls sogar auf ergänzende Maßnahmen zur Geräuschdämmung verzichtet werden kann, ist als Nebeneffekt außerdem eine Reduzierung des Systempreises zu erwarten.

»Die Energieeffizienz und die damit einhergehende Kraftstoffeinsparung ist Bestandteil der derzeit im Automobilbau geführten Klima-Diskussion, da die Einsparung von Kraftstoff mit der Reduktion von CO2-Emissionen einhergeht«, betonte Prof. Dr.-Ing. Klaus Becker, Leiter des Labors für Fahrzeugschwingungen und -akustik der Fakultät für Fahrzeugsysteme und Produktion der Fachhochschule Köln. »Neben Maßnahmen zur Verbesserung des Verbrennungsprozesses oder der Aerodynamik bieten auch die heute noch weit verbreiteten hydraulischen Systeme in Fahrzeugen hinreichend Potenzial zur Optimierung der Energieeffizienz.«

»Wir freuen uns darauf, gemeinsam mit der Fachhochschule Köln das Forschungsprojekt OptiELF durchzuführen«, sagte Dr. Heiko Baum, Geschäftsführer der FLUIDON GmbH. »Die neue Entwicklungsmethodik wird überall dort eingesetzt werden können, wo heute im Automobilbau, aber auch in der mobilen Arbeitsmaschine oder in einem Nutzfahrzeug Hydrauliksysteme zu finden sind, bei denen aus akustischen Gründen Pumpe und Aktuator durch Dehnschlauchleitungen verbunden sind.« Projektträger des vom BMWi finanzierten Fördermoduls ist die AiF Projekt GmbH. Das Innovationsprogramm mit seinen Fördermodulen ist ein technologie- und branchenoffenes Förderprogramm für kleine und mittlere Unternehmen und für mit diesen zusammenarbeitende, wirtschaftsnahe Forschungseinrichtungen.

Quelle: Fachhochschule Köln