„X-PESA“: Ein kettenloses Elektro-Fahrrad - Cluster MAHREG ...

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„X-PESA“: Ein kettenloses Elektro-Fahrrad
Die Projektpartner setzen sich
das Ziel, ein neuartiges Fahrrad,
basierend auf Muskelkraft- und
Elektroantrieb (mit Rekuperation
der Energie) zu entwickeln, bei
dem die energetische Übertragung
nicht mechanisch, wie bislang üblich,
sondern geschlossen elektrisch
erfolgen soll. Dazu waren das Motor-
/Generatorsystem mit erforderlicher
Leistungselektronik, Regelungstechnik
und Sensorik durch die IAI
GmbH sowie ein Energiemanagementsystem
unter Verwendung eines
optimierten Energiespeichersystems
und eine effiziente Mensch-Maschine-
Schnittstelle durch die Hochschule
Harz komplett neu zu entwickeln. Die
MIFA AG entwickelte die erforderlichen
mechanischen Komponenten
und koordinierte das Projekt.
Mechanische Arbeiten wurden durch
die Giggel Vorrichtungsbau GmbH
Bösdorf ausgeführt, während das Institut
für Kompetenz in AutoMobilität
- IKAM GmbH die umfangreichen Entwicklungen
organisatorisch unterstützte.
Im Ergebnis dieses Projektes entstand
ein „Fahrrad ohne Kette“ mit
folgenden, speziell für die Zielapplikation
entwickelten Komponenten:
� Generator, der direkt über ein Getriebe
vom Pedaltrieb des Fahrrades
angetrieben wird,
� an die Hinterradnabe montierter Antriebsmotor
mit integriertem Getriebe,
� leistungselektronische Stellglieder
für Motor und Generator, System-
steuerung mit Antriebsregelung,
Sensorik und Wirkungsgradoptimierung,
� Energiemanagementsystem für
Lastverteilung und Speichermanagement,
� effizientes, bedienerfreundliches
Mensch-Maschine-Kommunikationssystem
zur Steuerung des Gesamtsystems
(Betriebsartenauswahl,
Definition des Unterstützungsgrades,
etc.)
Im Gegensatz zu klassischen
Pedelecs wird bei der vorliegenden
Lösung das systembedingte späte
Anlaufen bzw. Nachlaufen des Antriebsmotors
verhindert. Zudem wird
elektrisch ein Gegenmoment im Generator
erzeugt, so dass das Anfahren
einem konventionellen Fahrrad
gleicht. Dadurch fährt sich das kettenlose
Fahrrad prinzipiell wie ein
konventionelles Fahrrad, aber leichter,
wobei der Grad der Unterstützung
vom Fahrer stufenlos einstellbar
ist. Die klassische mechanische Gangschaltung
und die Antriebskette entfallen.
Das Motor-/Generatorsystem erforderte
innovative Lösungen in der
Realisierung des magnetischen Systems.
Hierbei war eine spezielle Lösung
zur Optimierung des Antriebsmomentes
und des Gesamtwirkungsgrades
des Fahrrades zu entwickeln.
Das Mensch-Maschine-Interface kann
wahlweise mit einem klassischen Bedien-
und Anzeigesystem oder mit
einem Smart-Phone, das über eine
Bluetooth-Schnittstelle mit dem Steuergerät
kommuniziert, betrieben werden.
Über beide Systeme werden
Auswahlelemente zur Bedienung angeboten,
zudem werden Statusinformationen
über Geschwindigkeit,
Akku-Ladezustand, etc. gegeben.
Das neuentwickelte, mit Muskelkraft
betriebene und durch einen Elektromotor
unterstützte „Fahrrad ohne
Kette“ stellt ein Spitzenprodukt dar,
das auch auf dem internationalen
Markt konkurrenzlos ist. Spezielle
Features, wie die rein elektrische
Drehmomentübertragung, die elektronische
automatische Schaltung
3/2012
45. Ausgabe
und die Reichweitenoptimierung sind
wesentliche Alleinstellungsmerkmale
dieser Neuentwicklung.
Die MIFA AG plant die Markteinführung
und Produktion des kettenlosen
Fahrrades für 2013. Nach dem
vorliegenden Prototypen soll in 2012
eine Vorserie von ca. 10 Einheiten
produziert werden, um die fertigungstechnischenRahmenbedingungen
zu ermitteln und die Werbung/Vermarktung
voran zu treiben.
Im Rahmen der Landesinitiative
ELISA ist ein Projekt geplant, bei dem
an Massereduzierungen für Elektrofahrrädern/Pedelecs
gearbeitet
werden soll, das X-PESA kann dazu
als Beispiel dienen.
Die IAI GmbH entwickelt seit mehreren
Jahren u. a. hochdynamische
Aktuatoren, incl. der erforderlichen
Steuerungs-, Reglungstechnik und
Leistungselektronik für diverse Anwendungsgebiete,
beispielsweise für
eine vollvariable Ventilsteuerung für
Verbrennungsmotore.
Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. K.-D. Kramer
Institutsleiter IAI GmbH
k.kramer@iai-wr.de
www.iai-wr.de

Unternehmen +++ 45. MAHREG nachrichten +++
CAD-Modell des Radnabenmotors
Radnabenmotoren bilden eine
Kernkomponente zukünftiger E-
Fahrzeuge. Sie stellen in jeder Fahrsituation
die benötigten Kräfte und
Drehmomente direkt am Rad innerhalb
von Mikrosekunden, was die
Fahrsicherheit deutlich erhöht. Sie
benötigen kein Getriebe und arbeiten
dadurch geräuschlos und mit sehr
hohem Wirkungsgrad auch während
der Rekuperation. Durch den Einbau
im Rad wird wertvoller Bauraum im
Fahrzeug für Passagiere oder Ladung
frei. Allerdings bedingt dieser Einbau-
Labormuster des Radnabenmotors
ELISA: Innovativer Radnabenmotor
ort bei bisherigen Radnabenmotoren
recht hohe ungefederte Radmassen,
wodurch die Verbreitung des Radnabenmotors
bisher deutlich behindert
wurde.
Am Institut für Mobile Systeme der
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
(IMS) wurde ein neuartiges
Konstruktions- und Wirkprinzip eines
Radnabenmotors entwickelt. Dessen
Funktion konnte mit einem Labormuster
nachgewiesen werden. Dabei
fand der Versuchsmotor das Interesse
und die Anerkennung der Fachleute.
In dem Verbundforschungsvorhaben
„Entwicklung eines leichten energieeffizienten
Radnabenmotors“ werden
drei Unternehmen des Landes Sachsen-Anhalt
und das IMS im Rahmen
der Landesinitiative ELISA aus dem
Labormuster einen neuartigen, belastbaren
und effizient fertigbaren
Radnabenmotor mit Luftspaltwicklung
entwickeln, der sich deutlich von der
internationalen Konkurrenz abhebt.
Neben einem leichten und kostengünstigen
Aufbau wird der Radnabenmotor
folgende Zielparameter
aufweisen:
� Hohe Leistungsdichte > 2 kW/kg
� Hoher Wirkungsgrad >95 %
� Geringes Gewicht

Unternehmen +++ 45. MAHREG nachrichten +++
„Ingenieure für die Altmark“
Das Projekt „Ingenieure für die
Altmark“ wird im Auftrag des
Landkreises Stendal für die gesamte
Altmark durchgeführt und
aus Mitteln des Regionalbudgets des
Ministeriums für Wissenschaft und
Wirtschaft des Landes Sachsen-Anhalt
gefördert. Das Projekt, das auch
von der IHK-Geschäftsstelle in Salzwedel
begleitet wird, läuft bis November
2012 und wird in Kooperation
der Sybille Heinemann e.K. Personalund
Managementberatung aus
Magdeburg und die IGZ BIC Altmark
GmbH Stendal realisiert. Ziel ist u. a.
die Erarbeitung eines innovativen Lösungsansatzes
zur Sicherung des
Fachkräftebedarfs im ingenieurtechnischen
Bereich für Firmen im Landkreis
Stendal und im Altmarkkreis
Salzwedel.
Auf Basis einer Befragung regionaler
Unternehmen wurde zunächst der
derzeitige und zukünftige Fachkräftebedarf
an Ingenieuren und Technikern
ermittelt. Die Befragung von 120
in der Altmark ansässigen Firmen
ergab, dass kurzfristig über 50 Stellen,
vor allem in den Bereichen Maschinenbau,
Verfahrenstechnik und
Konstruktion, zu besetzen sind.
Der Einsatz neuer und weiterentwickelter
Werkstoffe, höchste
Genauigkeitsanforderungen,
komplexere Werkstücke und
kürzere Lieferfristen sowie ein
andauernder Preisdruck werden
die Fertigungsbereiche der Unternehmen
auch in Zukunft vor große
Herausforderungen stellen. Gleichzeitig
ist der „Instrumentenkasten“,
den die Technologieführer zur Problemlösung
anbieten, sehr viel umfangreicher
geworden.
Unternehmen und insbesondere deren
Mitarbeiter stehen vor einem
ständigen Qualifizierungsbedarf und
suchen nach aktuellen, hochwertigen
und praxisorientierten Weiterbildungsmöglichkeiten.
Das Wissensnetzwerk, für das die
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg,
Institut für Fertigungstechnik
und Qualitätssicherung und die tbz
Magdeburg gGmbH, Zentrum für Fertigungstechnik
und Qualitätssiche-
Parallel wurde an den beiden Stendaler
Gymnasien der Studienwunsch
der diesjährigen Abiturienten durch
die dortige Schülerfirma „Forschungswinckel“
ermittelt. Nur sieben Prozent
der befragten Abiturienten planen,
ein ingenieurtechnisches Studium
aufzunehmen. Das zeigt, dass ingenieurtechnische
Studiengänge verstärkt
beworben werden müssen, um
den vorhandenen Fachkräftebedarf in
der Altmark abzusichern.
Bisher haben vielfältige Aktivitäten
stattgefunden. Dabei sind vor allem
die „Altmärkischen Unternehmensmenüs“
zu nennen. Im Rahmen
dieser Aktion besuchten jeweils etwa
zehn Studenten der beiden Magdeburger
Hochschulen Firmen in den
altmärkischen Landkreisen. Dort
konnten sie Einblicke in die Produktionsabläufe
potenzieller Arbeitgeber
gewinnen. Als Firmen präsentierten
sich u. a. die Umformtechnik Stendal
UTS GmbH & Co. KG, die MINDA
Industrieanlagen GmbH Tangermünde
und die ERO Edelstahl-
Rohrtechnik GmbH in Salzwedel.
Die Studenten waren vom Leistungsspektrum
der Firmen beeindruckt und
rung gemeinsam den Zuschlag erhalten
haben, soll die kleinen und mittleren
Unternehmen der Region wirksam
unterstützen. Das Projekt wird
durch das Ministerium für Arbeit und
Soziales des Landes Sachsen-Anhalt
mit Mitteln des Europäischen Sozialfonds
und Landesmitteln gefördert.
Beide Projektpartner werden ausgehend
von Bedarfen und Anforderungen
der Unternehmen konkrete Lösungsansätze
für fertigungstechnische
Problemstellungen entwickeln
und erproben sowie kompakte Informationen
zu neuen Entwicklungstrends
im Bereich Fertigungstechnik
und Qualitätssicherung liefern.
Das Leistungsspektrum des Wissensnetzwerkes
wird ergänzt durch Coaching-
und Qualifizierungsangebote
für Unternehmen und deren Beschäftigte
in den Bereichen der CAX-Technologien
sowie der hochgenauen
Bearbeitungs-, Mess- und Prüfmethoden.
schätzten den Besuch als sehr informativ
und erfolgreich ein. Deshalb
soll neben weiteren Aktivitäten das
„Altmärkische Unternehmensmenü“
im November 2012 nochmals angeboten
werden.
Kontakt:
Thomas Barniske
IGZ BIC Altmark GmbH
www.bic-altmark.de
Wissensnetzwerk
„Fertigungstechnik und Qualitätssicherung“
Die Aktivitäten des Wissensnetzwerkes
werden in die ausgezeichneten
technischen Möglichkeiten des neuen
Instituts für Kompetenz in
AutoMobilität – IKAM GmbH intensiv
eingebunden.
Kontakt:
Dr. Rolf Küster
tbz Technologie- und Berufsbildungszentrum
Magdeburg gGmbH
Telefon: 0391 40630
Telefax: 0391 4063151
info@md.tbz.de
www.tbzmagdeburg.de

Allgemeines +++ 45. MAHREG nachrichten +++
Russische Delegation im IGZ
Unter der Marke „Marussia“ firmiert
ein russisches Unternehmen,
das erfolgreich im Formel
1-Rennsport aktiv ist und in Moskau
mit modernsten Materialien und
Technologien exklusive Sportwagen
baut. Weitere Modelle, vom SUV bis
zum E-Car, sind in Vorbereitung.
Ende August weilte eine Delegation
von Entscheidungsträgern des russischen
Autobauers in Magdeburg, um
die Möglichkeiten der engeren Kooperation
mit sachsen-anhaltischen Forschern,
Dienstleistern und Unternehmen
zu klären. Am 22.08.12 besuchten
die russischen Investoren das
Innovations- und Gründerzentrum
Magdeburg in Barleben und brachten
ihren Carbon-Flitzer B2 mit, der großes
Aufsehen erregte. Mit der Veranstaltung
sollte gezeigt werden, welches
leistungsstarke automotive Umfeld,
welche innovativen Partner und
welche guten Standortbedingungen
in Sachsen- Anhalt gegeben sind und
genutzt werden können.
Dazu hatte die Investitions- und Marketinggesellschaft
Sachsen-Anhalt
mbH und das Automobilcluster MAH-
REG Automotive gemeinsam mit dem
IGZ eine Reihe von Unternehmen eingeladen,
deren Leistungsspektrum für
die russischen Partner von besonderem
Interesse sein sollte. Die Firmen
gaben anhand von zahlreichen Exponaten
einen Einblick in ihr umfangreiches
Sortiment an Produkten, Ver-
fahren und Dienstleistungen. Mit
dabei waren: PSFU aus Wernigerode
mit Präzisionsmetallteilen, Vorrichtungsbau
Giggel aus Bösdorf mit
Rohrbiegeteilen und CFK-Elementen,
citim aus Barleben mit im Laserschmelzverfahren
hergestellten
Rapidprototypingteilen, TRIMET ALU-
MINIUM Harzgerode mit dünnwandigen
Strukturbauteilen im Aluminiumdruckguss,
IFA / IFC Haldensleben
mit GFK-Fahrwerksteilen und
CFK-Wellen. Mit Vorträgen präsentierten
sich weiterhin: IGS Development
aus Harbke zu CAD-Prozessen,
ENA aus Atzendorf zu Elektrotechnologien
und Wärmebehandlungsanlagen
sowie Krüger & Gothe GmbH aus
Staßfurt zu elektronischen Komponenten.
Weiterhin wurden der russischen
Delegation die hochwertigen
Laborbereichen des Instituts für Kompetenz
in AutoMobilität (IKAM) vorgestellt.
Die Gäste zeigten sich von der Vielzahl
der interessanten Produktbeispiele
und von den Informationen der
IMPRESSUM
Herausgeber: Sachsen-Anhalt Automotive e.V.
Steinfeldstraße 3, 39179 Magdeburg-Barleben
Telefon: +49 39203 8 25 30
Telefax: +49 39203 8 25 39
e-mail: info@mahreg.de
Internet: www.mahreg.de
Layout, Satz: Clustermanagement MAHREG Automotive
Druck: Grafisches Centrum Cuno GmbH & Co. KG
MAHREG-Automotive – Cluster der Automobilzulieferer Sachsen-Anhalts, initiiert vom
Sachsen-Anhalt Automotive e.V., gefördert im Rahmen der Gemeinschaftsaufgabe
(GA) „Verbesserung der regionalen Wirtschaftsstruktur“
Die „MAHREG nachrichten“ erscheinen vierteljährlich
Kurzvorträge beeindruckt und sehr
interessiert, so dass intensiv fachlich
diskutiert wurde. Für die nächsten
Wochen sind weitere bilaterale Abstimmungen
vereinbart worden, um
die Kooperationsmöglichkeiten zu
prüfen und zu konkretisieren. Unsere
Zulieferer haben gute Chancen, Partner
von „Marussia“ zu werden.
Text und Fotos:
Melanie Driesner
IGZ Magdeburg GmbH
www.igz-md.de
Neues Mitglied
seit August 2012:
GEFA Gesellschaft für
Absatzfinanzierung mbH
www.gefa.de
TERMINE & VERANSTALTUNGEN ...
27.09.2012
„1. Tag der E-Mobilität“ im IGZ
Magdeburg in Barleben
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09.-10.10.2012
ALUMINIUM 2012 in Düsseldorf
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10.10.2012
Firmenkontaktmesse der Hochschule
Harz in Wernigerode
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10.-12.10.2012
7. IZB in Wolfsburg
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22.11.2012
Fachtagung Carbon Composites 2012
in Augsburg
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