Lehr- und Forschungsgebiet Mechatronik in mobilen Antrieben

  Prof. Jakob Andert Urheberrecht: © Michael Rennertz

Das Lehr- und Forschungsgebiet Mechatronik in mobilen Antrieben liegt in einem Spannungsfeld zwischen mechanischen und elektrischen Antriebskomponenten sowie Steuerungsalgorithmen. Unter der Leitung von Professor Jakob Andert erforscht das Institut innovative, umweltfreundliche Fahrzeugantriebe und legt einen besonderen Fokus auf die Elektrifizierung und simulationsbasierte Entwicklungsmethoden.

Der automobile Sektor befindet sich zurzeit in einer großen Umbruchphase, welche vor allem die Antriebstechnik einem fundamentalen Wandel unterzieht. Elektrifizierung erfährt als eine der Schlüsseltechnologien zur Verringerung bzw. Vermeidung von Emissionen enorme Relevanz. Unabhängig von der spezifischen Technologie führt eine stetig steigende Komplexität sowohl der Hardware als auch der dazugehörigen Regelungsalgorithmen zu der Entwicklung moderner Antriebe hin zu softwareintensiven, eingebetteten mechatronischen Systemen.

Zukünftige Fahrzeuge werden sich von heutigen Konzepten neben der Antriebstechnik signifikant durch Konnektivität und autonome Fahrfunktionen unterscheiden. Diese Faktoren haben ihrerseits einen großen Einfluss auf den Fahrzeugantrieb, so können beispielsweise prädiktive Informationen zum effizienzoptimierten Betrieb mit minimalen Emissionen genutzt werden. Zuvor getrennte Domänen erfahren starke Wechselwirkungen, welche in besonderem Maße durch das Lehr- und Forschungsgebiet adressiert werden.

Die wissenschaftliche Arbeit im Bereich der Mechatronik für mobile Antriebe ist per definitionem interdisziplinär. Dabei konzentriert sich unsere Forschung auf drei Ebenen:

  • Komponentenforschung
  • Systemische Entwicklungen
  • Methodenforschung

Auch in der Lehre kann die Mechatronik als übergreifendes Fach beschrieben werden, das neben dem Maschinenbau Bereiche der Elektrotechnik und der Informatik berührt. Seit 2014 bietet das Lehr- und Forschungsgebiet, vormals als Juniorprofessur für mechatronische Systeme am Verbrennungsmotor, die Vorlesung "Elektronik für Verbrennungsmotoren" an. Diese erfreut sich mit ihrem interdisziplinären Charakter und starken Praxisbezug großer Beliebtheit. Seit 2015 wurde die Lehrveranstaltung "Software für Verbrennungsmotoren" in das Curriculum aufgenommen. Dort werden Praktika mit Fahrversuchen an Realfahrzeugen angeboten, um das erarbeitete Wissen weiter zu festigen. So kann das "Schließen des Regelkreises" direkt erlebt werden und theoretische Zusammenhänge erscheinen besonders greifbar.

Bei interdisziplinären Themen gelingt ein weiterer Schulterschluss mithilfe weitreichender Kooperationen in den Veranstaltungen Grundlagen mobiler Antriebe am Lehrstuhl für Thermodynamik mobiler Energiewandlungssysteme (TME) sowie Elektrische Antriebe und Speicher am Lehrstuhl für Elektromagnetische Energiewandlung und Institut für Elektrische Maschinen (IEM).