Freudenberg - Innovating Together

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Technik für Fahrzeuge der Zukunft
Carl-Freudenberg-Preis zeichnet drei Wissenschaftler aus

​Weinheim, 27. November 2015. Wie sieht ein Fahrerassistenzsystem für Hybridfahrzeuge aus, das die Geschwindigkeit regelt und gleichzeitig Energie spart? Wie können Radar- und Kommunikationssysteme im Auto noch genauer Daten erfassen und übertragen? Welche neuen Methoden zum Einsatz und der Berechnung von Reibbelägen in Kupplungssystemen gibt es? Für ihre wissenschaftlichen Arbeiten zu diesen Fragen wurden gestern Dr. Philipp Merkel, Dr. Kai-Philipp Pahl und Dr. Hans-Georg Wahl am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) von Professor Dr. Alexander Wanner, Vizepräsident für Lehre, und Dr. Jörg Böcking, Chief Technology Officer der Freudenberg Gruppe, mit dem Carl-Freudenberg-Preis ausgezeichnet. Die Jury unter der Führung von Professor Albert Albers, Leiter des Instituts für Produktentwicklung (IPEK) am KIT, würdigte in diesem Jahr erstmals drei wissenschaftlich gleichwertige Arbeiten. 

„Das ist eine große Anerkennung für meine wissenschaftliche Arbeit", sagte Merkel. „Als Wissenschaftler und Ingenieur freut es mich besonders, für meine Arbeit einen Preis aus der Wirtschaft zu erhalten", so Pahl. „Es ist eine große Ehre für mich und eine Belohnung für alle Anstrengungen in den vergangenen dreieinhalb Jahren", so Wahl. 

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Die Preisträger Professor Dr. Thomas Zwick (Doktorvater, stellvertretend für Dr. Kai-Philipp Pahl), Dr. Philipp Merkel und Dr. Hans-Georg Wahl bei der Verleihung.   

Die Energie in einem Hybridfahrzeug wird durch den Einsatz von automatisiertem Fahren optimal genutzt. So kann zum Beispiel der Kraftstoffverbrauch durch eine Vorausschau auf die Strecke um 11 Prozent reduziert werden. Wird außerdem die Geschwindigkeit berücksichtigt, kann der Kraftstoffverbrauch um bis zu 18 Prozent reduziert oder die Durchschnittsgeschwindigkeit um 21 Prozent erhöht werden. Die Arbeit „Optimale Regelung eines prädiktiven Energiemanagements von Hybridfahrzeugen" von Dr. Hans-Georg Wahl führte zum ersten Mal diese Verbrauchspotentiale aus einem Hybridfahrzeug mit denen einer effizienten Geschwindigkeitsregelung zusammen.

Die dazu entwickelten neuen Methoden können auf vollautomatisiertes Fahren übertragen werden und ermöglichen in der Zukunft ein effizientes und entspanntes Fahren auf Knopfdruck. „Eine mehrdimensionale Optimierung mit unterschiedlichen Zielkriterien in der Simulation ist technisch sehr aufwändig. Ziel war es, die Berechnungen im Fahrzeug in Echtzeit mit begrenzten Ressourcen zu lösen. Dafür mussten vorhandene Methoden weiterentwickelt werden", erklärt Wahl.

Neue Methoden für die Auswahl des passenden Reibbelages für Kupplungssysteme untersuchte Dr. Philipp Merkel. Der Reibbelag ist ein zentrales Bauteil in der Kupplung, das für die Übertragung des Drehmoments wichtig ist. Speziell der Einfluss der Geometrie des Belages auf die Drehmomentübertragung wurde untersucht, da diese das Verhalten des Fahrzeugs zum Beispiel beim Anfahren stark beeinflusst. „Die Arbeit liefert Methoden zur Untersuchung von Reibbelägen, die zum Beispiel den Auswahlprozess für eine bestimmte Anwendung unterstützen. Auch für die Berechnung des Temperaturhaushalts des Kupplungssystems können die entwickelten neuen Ansätze genutzt werden. Beides hilft, in frühen Phasen des Produktentwicklungs-Prozesses zusätzliche Erkenntnisse zu gewinnen", so Merkel. 

Zu den wichtigsten Eigenschaften von Radar- und Kommunikationssystemen in Fahrzeugen gehören deren Bandbreite und Signal-zu-Rausch-Abstand. Je größer diese sind, desto genauer können Radarsysteme Objekte auflösen und umso mehr Daten können Kommunikationssysteme übertragen. Sowohl der maximale Signal-zu-Rausch-Abstand als auch die Bandbreite von Kommunikations- und Radarsystemen werden entscheidend durch den Leistungsverstärker definiert. „Innerhalb meiner Arbeit habe ich Methoden entwickelt, die den Entwurf von breitbandigeren und effizienteren Leistungsverstärkern im Millimeterwellenfrequenzbereich ermöglichen und so den Weg für die Entwicklung von genaueren Radar- und breitbandigeren Kommunikationssystemen bereiten", sagt Pahl über seine wissenschaftlichen Ergebnisse. 

Der Carl-Freudenberg-Preis wird seit 1951 alle 2 Jahre vergeben und unterliegt seit diesem Jahr einem neuen Konzept. Der Bezug wurde mehr auf den Ausschreibungsort (KIT-Zentrum Mobilitätssysteme) ausgerichtet. Das Preisgeld wurde auf 10.000 Euro erhöht.
 

Im Überblick: Die Preisträger 2015

  • Dr.-Ing. Philipp Merkel: Modellierung des Temperaturverhaltens und experimentelle Untersuchungen zum Einfluss der Reibbelagsgeometrie auf das Reibwertverhalten am Beispiel trockenlaufender Friktionssysteme
  • Dr.-Ing. Kai-Philipp Walter Pahl: Verteilte Transformatoren für breitbandige, monolithisch integrierte Millimeterwellenleistungsverstärker
  • Dr.-Ing. Hans-Georg Wahl: Optimale Regelung eines   prädiktiven Energiemanagements von Hybridfahrzeugen
 
Über den Carl-Freudenberg-Preis
Der mit 10.000 Euro dotierte Carl-Freudenberg-Preis dient der Förderung der Wissenschaft am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Er wird alle zwei Jahre für die beste wissenschaftliche Arbeit mit naturwissenschaftlich-technischem Hintergrund vergeben. Die Auswahl erfolgt nach Kriterien der wissenschaftlichen Exzellenz und potenzieller industrieller Nutzbarkeit durch ein interdisziplinäres Gremium des KIT. Der Preis wird seit 1951 vergeben. Die Freudenberg Gruppe hat ihn anlässlich ihres 100-jährigen Bestehens im Jahr 1949 gestiftet. Er ist nach Friedrich Carl Freudenberg (1848-1942) benannt, der an der Poly-technischen Hochschule, der späteren Universität Karlsruhe und dem heutigen Karlsruher Institut für Technologie, studierte. Er ist Teil des sozialen Engagements des Unternehmens für die Region rund um den Stammsitz in Weinheim. 

Über die Freudenberg Gruppe
Freudenberg ist ein globales Technologieunternehmen, das seine Kunden und die Gesellschaft durch wegweisende Innovationen nachhaltig stärkt. Gemeinsam mit Partnern, Kunden und der Wissenschaft entwickelt die Freudenberg Gruppe technisch führende Produkte, exzellente Lösungen und Services für mehr als 30 Marktsegmente und für Tausende von Anwendungen: Dichtungen, schwingungstechnische Komponenten, Vliesstoffe, Filter, Spezialchemie, medizintechnische sowie mechatronische Produkte, IT-Dienstleistungen und modernste Reinigungsprodukte.

Innovationskraft, starke Kundenorientierung sowie Diversity und Teamgeist sind die Eckpfeiler der Unternehmensgruppe. Der Exzellenzanspruch, Verlässlichkeit und pro-aktives, verantwortungsvolles Handeln gehören zu den gelebten Grundwerten in der mehr als 165-jährigen Unternehmensgeschichte. 

Im Jahr 2014 beschäftigte die Freudenberg Gruppe mehr als 40.000 Mitarbeiter in rund 60 Ländern weltweit und erwirtschaftete einen Umsatz von mehr als 7 Milliarden Euro (inklusive quotaler Konsolidierung der 50:50 Joint Ventures). Weitere Informationen unter www.freudenberg.com.