Forschungspreis für Radio im Elektroauto

(PresseBox) (Berlin, ) Radiohören im Fahrzeug grenzt in Zeiten von Elektroantrieben an ein Wunder, denn elektrische Störeffekte machen den Empfang von Radiowellen nahezu unmöglich. Dass Daimler, BMW, VW & Co. trotzdem nicht darauf verzichten müssen, verdanken sie einem Leistungselektronik-Experten, der in diesem Jahr mit dem Forschungspreis des Fraunhofer IZM ausgezeichnet wird.

Hintergrund

Bei der Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie wie beim Elektrofahrzeug kommen Frequenzumrichter zum Einsatz, um Drehrichtung und Drehzahl von Elektromotoren zu steuern. Weil solche Umrichter jedoch für einen hohen Wirkungsgrad mit steilen Schaltflanken arbeiten, also die elektrische Energie in Bruchteilen einer Millionstel Sekunde gewissermaßen zerhacken, erzeugen sie starke elektrische Störsignale, die v.a. Empfangsgeräte in der Umgebung komplett überlagern.

Zur Lösung dieses Problems müssen sämtliche Motorzuleitungen entsprechend geschirmt und zudem der Motor sehr aufwändig isoliert werden. Auch durch spezielle Filter zwischen Umrichter und Motor kann die so genannte Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) optimiert werden. Und selbst das Systemdesign, z.B. die Richtung und Form, in der ein Kabel im Fahrzeug verlegt wird, spielt eine erhebliche Rolle.

Preisträger Dr.-Ing. Eckart Hoene

Mit sachkundigen Antworten auf solche Fragen ist Eckart Hoene zum international gefragten EMV-Experten geworden. Vorbei sind die Zeiten, als sich der promovierte Fraunhofer-Forscher noch zu Fachkonferenzen selbst anmeldete, längst ist er geladener Redner, um auch den Branchengrößen der Fahrzeugtechnik die Tricks und Kniffe in der Leistungselektronik zu erklären. Zu seinen Kunden zählen neben den einschlägigen deutschen Fahrzeugherstellern und Zulieferern zunehmend auch amerikanische und japanische Firmen. Im Grunde gehen derzeit sämtliche Markteinführungen von Elektrofahrzeugen über Hoenes Tisch. Hieraus resultiert ein enormer Erfahrungsschatz den der 41-Jährige als Leiter der neunköpfigen Forschungsgruppe "Power Electronic Systems" mittlerweile gern auch an Gastwissenschaftler aus Korea, Japan und Deutschland weitergibt. Durch die von Hoene in Simulationen und Experimenten entwickelten Berechnungsverfahren lässt sich beispielsweise vorhersagen, bei welcher Platzierung sich Bauteile hinsichtlich ihres elektromagnetischen Verhaltens am wenigsten gegenseitig beeinflussen. Außerdem kann der EMV-Spezialist Empfehlungen zur Qualität der Isolations- und Steckerelemente abgeben. Wie eng muss etwa die Schirmung geflochten sein? Lassen sich dort mehrere Kabel zugleich unterbringen, um Gewicht zu sparen?

Doch nicht nur Fahrzeuge mit Elektroantrieben profitieren von Hoenes Berechnungen. Auch für Solar- und Windkraftanlagen sowie Industrieumrichter entwickelt er Designs zur Einhaltung der Grenzwerte. Verstärkt rücken zudem Anwendungen in der Luftfahrt ins Blickfeld, bei denen Störungen der Bordelektronik vermieden werden müssen.
Preisverleihung

Eckart Hoene, der seit über 14 Jahren auf diesem Gebiet forscht, erhält den Forschungspreis des Fraunhofer IZM für die "Entwicklung und industrielle Umsetzung von Entwurfsverfahren für die elektromagnetische Optimierung von Leistungselektronik". In Anwesenheit des Institutsleiters, Prof. Dr. Klaus-Dieter Lang, sowie zahlreicher Wegbegleiter und Industriepartner wurde ihm der Preis am 21. Dezember 2011 in der Hauptstadtrepräsentanz der DZ BANK überreicht.

Fachinfos: http://www.izm.fraunhofer.de/de/anwendungen0/leistungselektronik.html sowie http://www.izm.fraunhofer.de/de/ueberblick/trendthemen/power_leistungselektronik/emv_in_der_leistungselektronik.html

Weitere News des Fraunhofer IZM: www.izm.fraunhofer.de/news_events/news/index.jsp

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