06.07.2021: Neues Forschungsprojekt EffiBlech zum 01.06.2021 erfolgreich gestartet

In elektrischen Antrieben entstehen bei der Energiewandlung Verluste, die zu einer Erwärmung der Maschine führen und abgeführt werden müssen. Zu den Gesamtverlusten tragen maßgeblich die Eisenverluste bei, die durch den Einsatz von Fe-Si-Elektroblechen reduziert werden können. Gängige Elektrobleche werden in  aufwendigen mehrstufigen Umform- und Wärmebehandlungsprozessen hergestellt und anschließend zu Rotor- bzw. Statorblechpaketen verarbeitet. Bedingt durch die Prozessschritte Walzen und Stanzen ist die zu verarbeitende Minimaldicke der Bleche begrenzt und liegt standardmäßig zwischen 0,2 und 0,65 mm, weshalb eine weitere Reduzierung der Wirbelstromverluste nicht möglich ist. Weiterhin fallen bei der Formgebung der Elektroblechlamellen Materialverschnitte von bis zu 50 % an, so dass ein Großteil des unbenutzten teuren Materials erneut aufbereitet werden muss.

Das Forschungsprojekt EffiBlech wird im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und im Verbund mit industriellen sowie wissenschaftlichen Partnern durchgeführt. Der Lehrstuhl FAPS beteiligt sich in diesem Projekt in den kommenden drei Jahren mit der Erforschung von Produktions- und Prüfverfahren für eine pulvermetallurgisch-drucktechnische Herstellungsroute von dünnen Elektroblechen.

Die Firma Siemens fungiert als Projektkoordinator und ist sowohl bei der Erforschung der Pasten und des Druckprozesses als auch bei der Weiterverarbeitung und Prüfung der Bleche im Projekt beteiligt. Das Fraunhofer IFAM ist maßgeblich für die Pastenentwicklung und den Herstellungsprozess der Einzelbleche zuständig, wobei die Firma EKRA die Fertigungsanlage für den Druckprozess entwickelt. Ein wichtiger Verarbeitungsschritt ist die Wärmebehandlung der Bleche, weshalb sich die Firma MUT mit der produktspezifischen Entwicklung des Wärmebehandlungsprozesses im Rahmen des Projektes beschäftigt. Zur Gewährleistung der Bauteilqualität ist die Firma Optonic für die Integration geeigneter Inspektionssysteme zuständig. Die Arbeitspakete des Lehrstuhls FAPS fokussieren sich einerseits auf die Weiterverarbeitung der gedruckten Bleche und andererseits auf die Optimierung der Gesamtprozesskette. Ein Schwerpunkt liegt in der Erforschung potentieller Isolationssysteme sowie dessen Applikation, damit eine elektrische Trennung zwischen den Blechen sichergestellt wird und die Wirbelstromverluste minimiert werden. Weiterhin muss ein Konzept für die industrielle Einführung entwickelt und der Primärenergiebedarf des neuartigen Herstellungsprozesses analysiert und optimiert werden.

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