wbk Jahresbericht 2024 final inkl Inhaltslink - Flipbook - Seite 28
INSTITUT
FORSCHUNG
K O O P E R AT I O N E N
Forschungsschwerpunkt
Elektromobilität
Ansprechpartner am wbk:
Sebastian Schabel, M.Sc.
Telefon: +49 1523 950 2567
sebastian.schabel@kit.edu
Ansprechpartner am wbk:
Florian Kößler, M.Sc.
Telefon: +49 1523 950 2657
florian.koessler@kit.edu
Im Forschungsschwerpunkt Elektromobilität forscht
das wbk Institut für Produktionstechnik an Fertigungs-, Montage- und Handhabungsprozessen für
die Produktion hybrider und vollelektrischer Antriebsstränge. Um die hohen Anforderungen der
Automobilindustrie hinsichtlich Taktzeit, Stückkosten, Qualitätssicherung, Wirkungsgrad, Lebensdauer, Gewicht, Bauraum sowie Leistungs- und
Energiedichte erfüllen zu können, gilt es, die Produktionstechnik für Batterien, Brennstoffzellen
und Elektromotoren entsprechend zu befähigen.
Gleichzeitig sind die Produktanforderungen, das
Marktumfeld, die globalen Lieferketten sowie die
produkt- und produktionsspezifischen Technologien, insbesondere infolge der globalen Krisen und
den daraus resultierenden geopolitischen Rahmenbedingungen, höchst volatil.
Die Forschenden des wbk im Schwerpunkt Elektromobilität haben sich daher zum Ziel gesetzt, Produktionstechnologien für die automatisierte Herstellung
von Batterien, Brennstoffzellen und Elektromotoren
für eine effiziente und zugleich wandlungsfähige
Serienfertigung zu befähigen. Durch den Einsatz
industrienaher Automatisierungslösungen wird ein
schneller Transfer von im Laborumfeld neu entwickelten Produktionstechnologien und -prozessen in
die wirtschaftliche Serienanwendung angestrebt.
Zusätzlich ermöglichen analytische und numerische
Modellierungsansätze eine frühzeitige Einbindung
Intelligenter Greifer zur hochpräzisen Stapelung von Bauteilen in der Brennstoffzellenfertigung (Foto: wbk)
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produktionstechnischer Restriktionen in die Produktentwicklung, um den Produktionsanlauf auf
Basis durchgängiger digitaler Prozessketten zu beschleunigen.
Im Bereich der Batterie werden gesamte Produktionsanlagen und -systeme für eine format-, materialund stückzahlflexible Produktion modularisiert sowie
deren Gesamtanlageneffektivität durch die Integration innovativer Sensorsysteme und intelligenter
Regelungsalgorithmen gesteigert. Darüber hinaus
werden vor dem Hintergrund der zunehmenden Relevanz der Kreislaufwirtschaft flexible Demontageprozesse für Batteriemodule erforscht. Im Kontext
der Brennstoffzelle untersuchen die Forschenden
am wbk Prozesse zur kontinuierlichen Verarbeitung
der Membrane Electrode Assembly (MEA) sowie flexibler, qualitäts- und durchsatzoptimierter Handhabungstechnologien bei der Stapelbildung. Die systematische Weiterentwicklung der Fertigungs- und
Montagetechnologien für hocheffiziente Statoren
und Rotoren sowie der Aufbau eines ganzheitlichen Prozessverständnisses sind Schwerpunkte der
Produktionsforschung für den Elektromotor. Hierfür gilt es, klassische Produktionslösungen zu optimieren sowie neue Verfahren und Prozessketten
zu erarbeiten. Vor diesem Hintergrund wird am
wbk im Kontext der Statorfertigung sowohl an der
Runddraht- als auch der Flachdrahttechnologie geforscht. Im Bereich der Rotorproduktion stehen modellgestützte Prozesse
für das Wuchten und
Schleudern von Rotoren permanenterregter
Synchronmaschinen
sowie nachhaltige Produkt- und Produktionstechnologien im Fokus
der Forschungsarbeiten.
Somit werden im Forschungsschwerpunkt
Elektromobilität die
produktionstechnischen
Herausforderungen der
Grundelemente des
elektrifizierten Antriebsstrangs ganzheitlich
adressiert – von der
Lieferkette über die
Produktion bis hin zur
Demontage von End-ofLife Produkten.
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Institut für Produktionstechnik Jahresbericht 2023
