Elektromobilität

Das Fraunhofer IFAM hat zur Elektromobilität Kompetenzen aufgebaut, die in allen Mobilitätsbranchen nachgefragt werden. Im Fokus stehen elektrische Antriebe, Energiespeicher sowie die Energiesystemanalyse.

Elektrische Energiespeicher

Die sichere Speicherung elektrischer Energie mit hoher Energie- und Leistungsdichte stellt eine Herausforderung dar. Werkstoff- und verfahrenstechnische Aspekte stehen am Fraunhofer IFAM im Vordergrund, um Lösungen für elektrische, chemische und thermische Energiespeicher zu erarbeiten. Im Fokus stehen Li-Ionen-, Festkörper- und Metall/Luft-Batterien. Die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie sowie die effiziente, hochdynamische Speicherung thermischer Energie stellen weitere Forschungsbereiche dar.

Elektrische Antriebstechnik

Die elektrische Antriebstechnik fokussiert sich auf die Konzipierung, Auslegung, den prototypischen Aufbau und die Prüfung von elektrischen Maschinen und deren Komponenten. Zudem werden neue Ansätze zur fertigungstechnischen Umsetzung sowie zur Steuerung und Regelung erarbeitet. Im Vordergrund stehen die Steigerung von Leistungs-, Drehmomentdichte und Wirkungsgrad sowie die Weiterentwicklung etablierter bzw. neuer Fertigungstechniken für elektrische Antriebe.

Energiesystemanalyse

Ein weiteres Element ist die Analyse und Bewertung von Energieversorgungssystemen. Die Dekarbonisierung und zunehmende Sektorkopplung von Strom, Wärme und Verkehr erfordern neue, flexiblere Strategien; bspw. beim bedarfsgerechten Ausbau der Ladeinfrastruktur für Elektromobilität in Quartieren. Hierzu erarbeitet das Fraunhofer IFAM Studien und Konzepte und analysiert die Wirtschaftlichkeit sowie regulatorischen Rahmenbedingungen des Strom- und Wärmemarktes.

 

Forschungsziele im Bereich Elektromobilität

 

Elektrische Antriebe

• Entwicklung, Auslegung und Simulation elektrischer Antriebe
• Fertigungstechnik für elektrische Antriebe
• Auslegung und Fertigung gegossener Spulen
• Entwicklung von Isolationsbeschichtungen und Vergussmassen für elektrische Maschinen
• Regelung, Steuergeräte- und Softwareentwicklung
• Prototypenfertigung für elektrische Antriebe
• Prüffeld für Elektroantriebe (bis 120 kW)

Elektrische, chemische und thermische Energiespeicher

• Batterie-Zellchemie
• Pastenentwicklung und Elektrodenherstellung
• Zellenbau und Design für Lithium-Ionen-Batterien, Metall-Luft-Batterien, Festkörperbatterien
• In-situ-Analytik
• Batteriealterung und Batterietemperierung
• Wasserstoff-Erzeugung (Elektrolyse, Hydrolyse) und -Speicherung
• Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie
• Elektrochemische Synthese von eFuels und eChemicals
• Effiziente Speicherung thermischer Energie
• Hochdynamische Latentwärmespeicher
• Teststand für Traktionsbatterien (bis 50 kWh)
• Energie- und Wärmeversorgung

Analysen, Potenzialstudien und Beratung zu:

• Energieversorgung und Klimaschutz
• Energieeffiziente Gebäude und Quartiere
• Kraft-Wärme-Kopplung
• Leitungsgebundene Wärmeversorgung
• Digitale Wärmebedarfskarten
• Sektorkopplung
• Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen
• Wohnungswirtschaft und Elektromobilität/Ladeinfrastruktur
• Systemintegration stationärer/mobiler Speicher