Mit dem geförderten Forschungsprojekt „InnoTher-MaBatt“ vertiefen TTZ-EMO und Jopp ihre Kooperation

Ein optimiertes thermisches Management für Batteriemodule – diesen Ansatz entwickelt das Forschungsprojekt „InnoTherMaBatt". Der Stiftungsrat der Bayerischen Forschungsstiftung fördert das Technologiekonzept mit 915.000 Euro. Die Projektleitung liegt beim Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung e. V. (ZAE Bayern), Würzburg; Projektpartner sind das Technologietransferzentrum Elektromobilität (TTZ-EMO) an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt, Fa. Jopp, Bad Neustadt a. d. Saale, die BMZ Group, Karlstein am Main, die Batemo GmbH, Karlsruhe, sowie die va-Q-tec AG, Würzburg.

Mit diesem aktuellen, öffentlich geförderten Projekt festigen, vertiefen und erweitern die beiden Kooperationspartner TTZ-EMO und Fa. Jopp ihre gut zehnjährige Zusammenarbeit. Begonnen hatte der Kontakt um 2011 im Zuge der Überlegungen, in Bad Neustadt a. d. Saale Modellstadt für Elektromobilität zu werden. Vertreterinnen und Vertreter aus Politik, Verbänden, Schulen, der Sparkasse, der VR-Bank, der Industrie- und Handelskammer, der Handwerkskammer sowie aus der Industrie hatten den Verein M-E-Nes gegründet. Neben Landrat Thomas Habermann engagierte sich vor allem der Geschäftsführer von Jopp, Dr. Hubert Büchs, zugleich Vorsitzender des M-E-Nes Vereins. Mit dem Förderbescheid für Elektromobilität 2012 gab das bayerische Wissenschaftsministerium grünes Licht für das in Bad Neustadt geplante Technologietransferzentrum (TTZ-EMO) für Elektromobilität der FHWS.

Die Leitung des TTZ-EMO wurde auf Basis einer Stiftungsprofessur übernommen, an deren Finanzierung das Unternehmen Jopp maßgeblich seit Beginn mit einer zweimaligen Laufzeit von je fünf Jahren beteiligt ist. Prof. Dr. Ansgar Ackva, Fakultät Elektrotechnik an der FHWS, trat diese Position am 1. August 2012 an. Mit einer Anschubfinanzierung des Wissenschaftsministeriums (4,5 Millionen Euro für den Zeitraum von 2012 bis 2016 und einer Förderung von regionalen Unternehmen) nahm das TTZ-EMO in den Räumlichkeiten der Berufsschule in Bad Neustadt seine Forschungsaktivitäten auf.

Mit aktuell fünf mitarbeitenden Professoren, 44 wissenschaftlichen Mitarbeitenden sowie unter ihnen elf Doktorandinnen und Doktoranden arbeiten Jopp und das TTZ-EMO an aktuellen Forschung- und Entwicklungsaufgaben aus der industriellen Praxis eng zusammen. Um einige Beispiele zu nennen:

• Im Projekt bidirektionales Laden von E-Fahrzeugen kann ein Elektrofahrzeug parallel zum Fahren als Batteriespeicher dienen und das Stromnetz erheblich entlasten. Ein Prototyp einer „Powerbox“ 2013/2014 wurde zur Energieübertragung in beide Richtungen zunächst am TTZ-EMO entwickelt, dann bei Fa. Jopp vervielfältigt und dort für den täglichen Einsatz installiert. Hierbei handelte es sich um den ersten Modellversuch seiner Art in Europa. Heute, acht Jahre später, gewinnt diese Technologie zur Einbindung von E-Fahrzeugen ins Stromnetz im Rahmen der Energiewende zunehmend an Bedeutung. Auch kabellose induktive Ladesysteme, früh von Jopp erprobt, werden heute im TTZ-EMO weiter optimiert.
• 2016 wurde Jopp Preisträger des Bayerischen Mittelstandspreises der Mittelstands-Union: Ausgezeichnet wurde ein Smart-Grid-Projekt (Smart-Grid: intelligentes Stromnetz) mit dem TTZ-EMO, das zum Ziel hatte, bei der Entladung von Fahrzeugbatterien bei Elektroautos Stromverbrauchsspitzen zu senken.
• Beide Kooperationspartner betreiben gemeinsam Forschung und Entwicklung an kompakten elektrischen Aktoren für Automobilanwendungen, sie entwickeln sensorlose Regelverfahren für elektrische Aktoren, forschen an induktiver, kabelloser Ladetechnik.

Darüber hinaus initiiert und fördert Dr. Büchs das jährlich stattfindende studentische fahrzeugtechnische Kolloquium, das FHWS-Professorinnen und Professoren moderieren. Hier erhalten Studierende die Möglichkeit, ihre Erfahrungen in den Formula-Student-Teams auszutauschen. Im Rahmen des von Unternehmen geförderten Konstruktionswettbewerbs bauen die studentischen Teams pro Jahr einen Rennwagen, früher mit einem Verbrennungsmotor, heute mit einem elektrischen Antrieb.

Technologieprojekt „InnoTherMaBatt“

Der Ansatz des Projektes „InnoTherMaBatt“ ist es, Batteriemodule thermisch zu optimieren. Unterschiedliche Lösungsansätze ermöglichen eine Steigerung der elektrischen und thermischen Effizienz von Batterien. In diesem Vorhaben werden adaptive Materialien sowie Systeme für die Temperierung von Batteriemodulen untersucht. Dazu werden die thermischen Eigenschaften einzelner Zellen charakterisiert und auf dieser Basis Modelle erstellt, mit denen das thermische Verhalten von Batteriezellen vorhergesagt werden kann. Die Ergebnisse aus den Untersuchungen werden in einem Baukasten für das thermische Management gebündelt.

Chronologische Entwicklung des TTZ-EMO

2010 – Überlegungen der Region Bad Neustadt a. d. Saale, Modellstadt für Elektromobilität zu werden

2012 – Gründung des TTZ-EMO mit Stiftungsprofessur und Bereitstellung von Räumlichkeiten

2017 – Verstetigung des TTZ-EMO als dauerhafte Einrichtung der FHWS

2017 – Stifter verlängern Stiftungsprofessur um weitere fünf Jahre

2021 – Verstärkung des TTZ-EMO durch zusätzliche Forschungsprofessur „Elektromagnetische Verträglichkeit und Simulation“

2021 – Verstärkung des TTZ-EMO durch zusätzliche Stellen nach Besuch des Ministerpräsidenten Markus Söder im März 2020

2021 – Das TTZ-EMO tätigt eine Ausgründung, die „tetranes GmbH“