Das Zentrum für Sonnenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) errichtet in Ulm ein neues Laborgebäude für die Entwicklung von Hochleistungsbatterien. Das ZSW Labor für Batterietechnologie, kurz „eLaB“, wird auf 6.600 Quadratmetern Platz für Technikumsanlagen zur Herstellung von Lithium-Ionen Zellen und für Batteriesicherheitstests bieten. Damit entsteht ein einmaliges Dienstleistungszentrum für die im Aufbau befindliche Industrie für Fahrzeugbatterien. 2011 soll das 27 Millionen Euro teure Labor bezugsfertig sein.
Lithium-Ionen-Batterien sind die Schlüsseltechnologie für Elektromobilität und auch für die dezentrale Speicherung von Strom aus erneuerbaren Energien. Derzeit sind fahrzeugtaugliche und kostengünstige Hochleistungsbatterien aber noch eine große Herausforderung. „Deutschland soll Leitmarkt für die Elektromobilität werden. Die Batterieforschung ist der Schlüssel dazu. Das ZSW in Ulm bringt allerbeste Voraussetzungen mit, unsere Ziele in die Tat umzusetzen“, sagte Bundesforschungsministerin und die Vertreterin der Bundesregierung Annette Schavan anlässlich des Spatenstichs am 22. Juli 2010.
„Elektrofahrzeuge müssen genauso sicher sein, wie Fahrzeuge mit herkömmlichem Antrieb“, betonte Minister Ramsauer in einem Grußwort. „Dazu brauchen wir umfassende Tests, um zum Beispiel das Unfallverhalten von Batterien zu ermitteln.“ Das Bundesverkehrsministerium fördert deshalb den Aufbau des Batterietestzentrums in Ulm.
„Mit dem ZSW e-LaB entsteht eine außergewöhnliche Technologieplattform“, erklärt ZSW-Vorstand Professor Werner Tillmetz. „Die neue Forschungs- und Entwicklungsinfrastruktur schließt eine Lücke im Bereich der Sicherheitstests und der Produktionstechnologien für Batterien der nächsten Generation.“
Für Hersteller von Aktivmaterialien etwa stellt das ZSW e-LaB ein ideales Umfeld für die Evaluierung neuer Komponenten und Mixturen in industriellen Standardzellen dar. Künftig können verschiedenste Materialkonzepte sehr schnell in Standardzellen getestet werden, ohne laufende Produktionsanlagen beim Batteriehersteller zu blockieren.
Gemeinsam mit Herstellern von Produktionsanlagen entwickelt das ZSW neue Fertigungstechnologien. Spezielle Apparaturen zur Öffnung von Lithium-Ionen Zellen und die dazugehörige Analytik sind elementarer Bestandteil von Post-Mortem Analysen und beschleunigten Lebensdaueruntersuchungen.
Ein wesentlicher Teil des ZSW e-LaB wird den Sicherheitstests gewidmet. „In unabhängigen Tests müssen die Hersteller nachweisen, dass neue Batteriesysteme nicht nur alle Sicherheitsanforderungen erfüllen, sondern auch einer Vielzahl, sehr anspruchsvoller Betriebsbedingungen im automobilen Umfeld gerecht werden“, so Werner Tillmetz. „Betriebstemperaturen von minus 30 Grad Celsius bis plus 50 Grad, 300.000 Lade/Entlade-Zyklen und mehr als zehn Jahre kalendarische Lebensdauer sind beispielsweise derartige Anforderungen.“ Auf Batterien, die gleichzeitig auch noch für das Lastmanagement der Energieversorger eingesetzt werden sollen, kommen noch weitere Anforderungen zu.
Hierfür wird ein modernes Testfeld mit mehreren Sicherheitstestkammern und 20 Testkabinen mit Klimatisierung und ausgefeilter Messtechnik errichtet. Ein weiteres Highlight ist der Aufbau umfassender Testeinrichtungen für komplette Batteriesysteme mit Fragestellungen zu Batteriemanagement, Ladezustandsbestimmung, Fehlerdiagnose und Thermalhaushalt.
Der „Joker im Testsystem“ – heute CAN, morgen LIN,
übermorgen FlexRay und nächste Woche alles zusammen? Die Entwicklung
und Etablierung von elektronischen Komponenten in Fahrzeugen hat in den letzten
Jahren rasant zugenommen. Wo noch vor einigen Jahren wenig bzw. kaum
Bus-Kommunikations-basierende Kfz-Elektronik anzutreffen war, ist diese heute
an vielen Stellen nicht mehr wegzudenken. Beispiele hierfür sind
Fensterheber, Sitzversteller, etc., welche früher rein mechanisch,
später elektromechanisch und heute mechatronisch betrieben wurden bzw.
werden. Auch die Gesamtanzahl an elektronischen Komponenten bzw.
Steuergeräten wächst quasi „unaufhörlich“. Ein
Hintergrund hierfür ist beispielsweise der stetig wachsende Anspruch der
Fahrzeugkonsumenten in punkto Komfort und Sicherheit. Betrachtet man diese
Entwicklung aus Sicht der Qualitätssicherung, so bedeutet dies einen
massiven Anstieg neuer Herausforderungen im Test- und Prüfbereich.
Der Einsatz von Inkrementalgebern ist aus nahezu allen Bereichen
der Industrie nicht mehr wegzudenken. Allein für die Wegmessung wird er an
Fließbändern, Fräsen, Robotern etc. eingesetzt. Weitere
Bereiche sind die Drehzahlmessung an rotierenden Maschinen,
Positionsbestimmungen und Geschwindigkeitsmessungen. Es gibt sowohl bei den
Sensoren (Inkrementalgebern) als auch bei den Messmodulen (Encoder-Interfaces),
mit denen die Signale der Inkrementalgeber ausgewertet werden, wesentliche
Unterschiede. Diese Unterschiede entscheiden häufig über die
Einsatztauglichkeit eines Messsystems für die gewünschte Applikation.
Daher sollen der Aufbau und die Funktionsweise dieser unentbehrlich gewordenen
Sensoren und die Weise, wie deren Signale in den Encoder-Interfaces der Firma
imc verarbeitet und ausgewertet werden, in diesem Artikel erläutert
werden.
Im Bereich der physikalischen Messtechnik sind Temperaturen die am
häufigsten zu messenden Größen. Insbesondere in der Prozess-
und Verfahrenstechnik stellt die Temperaturmessung das „messtechnische
Rückgrat" dar. Bei den imc Messgeräten gibt es im Bereich der
sogenannten „Mixed Signal Applications" kaum ein Messgerät, das ohne
eine Temperatur-Messmöglichkeit geliefert wird. In diesem White Paper soll
die Temperaturmesstechnik mit den beiden wichtigsten Temperatursensoren
Widerstandsthermometer (Pt 100) und Thermoelement erläutert werden.
Die Verwaltung zahlreicher Mess- und Überwachungssysteme und
deren Steuerung und Konfiguration kann über eine Internetplattform
erfolgen. Mit dem Internetportal in Verbindung mit einem Datenserver wird die
Anforderung umgesetzt, von jedem Internet-Terminal der Welt aus mittels
Standardbrowser eine Messung zu beobachten und zu steuern. Bei ferngesteuerten
Überwachungsaufgaben werden Resultate von z. B.
Grenzwertüberwachungen automatisch vom Messgerät zur Plattform
übertragen und von hier als Warnungen und Alarme per SMS oder E-Mail an
autorisierte Benutzer verschickt.