Akronym
- KLIMA
Elektrische Maschinen sind ein wesentlicher Bestandteil aktueller gesellschaftlicher Transformationsprozesse. Der Aufbau eines regenerativen Energieversorgungssystems, die Implementierung nachhaltiger Mobilitätskonzepte oder die Realisierung von Automatisierungs- und Assistenzsystemen bedarf leistungsfähiger, sicherer und effizienter Elektroantriebe. Gleichzeitig wandeln EAntriebe derzeit knapp die Hälfte der weltweit erzeugten Elektroenergie, was die hohe Relevanz einer Steigerung der Energieeffizienz von E-Maschinen verdeutlicht. Aufgrund zunehmender Verknappung von Rohstoffen für die unter „Clean Energy“ subsumierten Entwicklungen besteht für die Hersteller elektrischer Antriebe zudem ein steigender Druck, weniger Rohstoffe für die E-Maschine einzusetzen bzw. diese möglichst vollständig in einer Kreislaufwirtschaft zurückzuführen. In diesem Spannungsfeld zwischen der Forderung nach hoher Energieeffizienz und geringem Materialeinsatz (Ressourceneffizienz) ist das Projekt
KLIMA angesiedelt. Durch den Einsatz keramikähnlicher Isoliersysteme für die direkte Isolation von Leitern und Blechpaketen elektrischer Maschinen lassen sich bisher eingesetzte polymere Isolierstoffe substituieren. Damit einher geht eine Steigerung der thermischen Leitfähigkeit (Abführung der Verluste, steigende Energieeffizienz) sowie eine Erhöhung der zulässigen Wicklungstemperatur (höhere Drehmoment- bzw. Leistungsdichte, bessere Materialeffizienz). Im Rahmen des Projektes werden an der HTWD Teilkomponenten elektrischer Traktionsmaschinen wie z.B. additiv gefertigte Formspulen, Einzelleiter oder Teilblechpakete als Versuchsmuster entworfen, zusammen mit den Partnern aufgebaut und zur Abschätzung des Potentials zur Leistungsdichtesteigerung praktisch vermessen. Die Realisierung der Versuchsmuster wird begleitet durch multiphysikalisch gekoppelte, numerische Simulationsrechnungen. Als Resultat entstehen leichtere, effizientere und letztendlich wirtschaftlicher herstellbare Elektroantriebe.