Vortrag von Martin Doppelbauer (KIT) zu Elektromotoren und Leistungselektronik für die E-Mobility – Aktueller Stand und zukünftige Entwicklungen.

Am 22. September begrüßen wir Prof. Dr. Martin Doppelbauer vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Er gibt einen tieferen Einblick in das was unsere Elektroautos antreibt und geht unter anderem auf die Frage ein, was die Motoren noch besser machen kann.

Im Vortrag werden zunächst die aktuell in hybriden und vollelektrischen Fahrzeugen üblichen Motoren kurz vorgestellt und in ihren technischen Eigenschaften verglichen. Es zeigt sich, dass die Drehmoment-Drehzahl Charakteristik von E-Motoren ganz ähnlich der von Verbrennungskraftmaschinen mit mehrgängigen Untersetzungsgetrieben ist. Die Steigerung der Leistungsdichte, also der Kilogramm Gewicht des Motors der zur Erzeugung eines Kilowatts mechanischer Leistung erforderlich ist, hat sich in den letzten Jahrzehnten immer weiter verbessert.

Moderne Elektromotoren können in dieser Hinsicht ohne weiteres mit den besten Verbrennungsmotoren konkurrieren. Dennoch ist eine weitere Steigerung der Leistungsdichte sinnvoll, denn damit reduziert sich der benötigte Bauraum, das Gewicht und damit letztlich auch der Preis des Antriebs. Der Vortrag geht detailliert auf technische Möglichkeiten ein und zeigt physikalische Grenzen auf. Es werden neuartige Motoren und Konzepte vorgestellt, welche heutige Serienmotoren bei weitem übertreffen.

Auch die Leistungselektronik ist in ihrer Entwicklung noch lange nicht zum Stillstand gekommen. Schon mit der heutigen Technologie lassen sich durch Verbesserung der Topologie und durch komplexe Regelverfahren signifikante Verbrauchsreduzierungen erreichen. Neue Halbleitermaterialien (SiC und GaAs) stehen vor der Tür und versprechen zukünftig weitere Verbesserungen.

Im letzten Teil geht der Vortrag auf die Erzeugung der elektrischen Energie ein. CO2 Kennzahlen für Deutschland, Europa und die Welt werden verglichen und aktuelle Trends aufgezeigt. Obwohl die nationale Stromversorgung durch zukünftige Mehrverbräuche für Elektromobilität nicht an ihre Grenzen gebracht wird, bestehen Engpässe in der Niederspannungsversorgung, das heißt beim Anschluss der Ladesäulen an das 400 Volt-Netz. Hierzu werden Beispielrechnungen für typische Szenarien (Innenstadt, Wohngebiet, ländliche Struktur) gezeigt.

Zu Martin Doppelbauer

Martin Doppelbauer ist seit 2011 Inhaber der Professur für Hybridelektrische Fahrzeuge am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). In öffentlich geförderten Forschungsprojekten und in direktem Kontakt mit allen namhaften deutschen OEMs entwickelt er mit seinem Forscherteam neue Motoren und Leistungselektronik für die elektrische Traktion. Prof. Doppelbauer war zuvor 15 Jahre lang in der Industrie tätig, u.a. als Leiter der Motorenentwicklung bei der SEW Eurodrive GmbH in Bruchsal. Er hat in Dortmund Elektrotechnik studiert und auf dem Gebiet der Berechnung elektrischer Maschinen promoviert. Außerdem ist er seit 20 Jahren aktiv auf dem Gebiet der nationalen und internationalen Normung von Industriemotoren, u.a. als Obmann des deutschen Komitees für rotierende elektrische Maschinen (DKE K311).

Der Vortrag findet am Dienstag, 22. September statt und beginnt ab 19 Uhr und findet wie gewohnt in der Mäulesmühle in Leinfelden-Echterdingen statt. Das Treffen beginnt bereits um 17 Uhr. Wie immer ist die Veranstaltung öffentlich und alle Interessierten sind herzlich willkommen.