Thermomanagement fürs Auto

Meinolf Droege,

Extrusion und Blasformen für Elektro- und Hybridfahrzeuge

Kunststoffen kommt in künftigen Fahrzeugkonzepten noch höhere Bedeutung als schon heute typisch. Dazu gilt es, Werkstoffe und Verfahren weiter zu entwickeln und – prozesssicher in der Großserie – auszureizen. Um die Grenzen weiter hinauszuschieben, forschen und entwickeln Hochschulen und Unternehmen an Technologien und Produktionskonzepten.

An der Extrusionslinie im Kunststoffkompetenzcenter Hamburg werden kunststoffbasierte Leitungssysteme für Elektrofahrzeuge entwickelt. © Continental

Dazu gehört auch das Unternehmen Continental, das zum Thema Kunststoff in drei spezialisierten Tech-Centern in Hamburg, Kohren-Sahlis und Hann. Münden forscht. Ausgebaut werden soll damit unter anderem die Expertise im Thermomanagement. Weitere Tech-Center bestehen in China und Nordamerika. „Wir sind dadurch in der Lage, weltweit innovative Lösungen für kunststoffbasierte Leitungssysteme in Elektro- und Hybridfahrzeugen zu entwickeln. Denn: Ohne Leitungen keine Mobilität in der Zukunft“, erklärt Philip Nelles, Leiter des Geschäftsbereiches für Fluid-Leitungssysteme für die Automobilindustrie. Leichtbaulösungen tragen dazu bei, das Gewicht von Fahrzeugen zu reduzieren, die Reichweite von Hybrid- und Elektrofahrzeugen zu verlängern und die CO2-Emissionen zu senken.

Standortübergreifend werde in den Centern in Deutschland gearbeitet, um den Automobilherstellern Entwicklungen aus einer Hand anbieten zu können. Während sich die Mitarbeiter in Hamburg auf die Kerntechnologien der Kunststoffextrusion konzentrieren, verfüge das Team im sächsischen Kohren-Sahlis über Verfahrenskompetenz rund um das Spritzgießen, Blasformen und im Werkzeugbau. Im niedersächsischen Hann. Münden arbeiten die Fachkräfte vor allem an Materialprüfung und Datenermittlung für Simulationen. Damit könne Continental die gesamte Prozesskette der Entwicklung aus eigener Hand anbieten. Die Entwicklung innovativer Materialien sowie zukunftsfähiger Verbindungskonzepte stehen dabei im Fokus.

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Die spezialisierten Tech-Center von Continental sind komplett ausgestattete und voll produktionstaugliche Anlagen, auf denen die Vorgaben für Serienprozesse festgelegt werden. © Continental

Bei den Tech-Centern handelt es sich laut Unternehmen um komplett ausgestattete und produktionstaugliche, seriennahe Anlagen, auf denen die Vorgaben für Serienprozesse festgelegt werden. Die Anlagen seien zudem hochflexibel, da verschiedene Anlagen-Setups dargestellt werden können. Die Anlage lassen sich hinsichtlich der zu verarbeitenden Materialien und der Anwendungen anpassen. Darüber hinaus lassen sich je nach Anwendung und Bedarf weitere Maschinen und Komponenten integrieren. Die Anlagen stehen ausschließlich für Neuentwicklungen zur Verfügung. Damit binden sie keine Kapazitäten in den Produktionswerken und das beschleunigen zielgerichtete Entwicklungen – deutliche Vorteile gegenüber Versuchen während der laufenden Serienproduktion.

Gegen Gewicht und CO2-Emissionen

Philip Nelles leitet den Geschäftsbereich für medienführende Leitungen. © Continental

Die in den Tech-Centern entwickelten Leitungssysteme sollen besonders in Elektro- und Hybridfahrzeugen verbaut werden. Anders als konventionelle Fahrzeuge benötigen Elektrofahrzeuge mehrere Kühlkreisläufe mit ausgefeiltem Thermomanagement. Batterien arbeiten beispielsweise am effizientesten bei Temperaturen zwischen 20 und 40 Grad Celsius. Dieses Temperaturspektrum ermöglicht hohe Reichweiten, lässt die Batterien effizienter arbeiten und steigert ihre Lebensdauer. Deshalb müssen die Batterien – ähnlich wie Antriebs- und Leistungskomponenten – abhängig von der Außentemperatur gekühlt oder beheizt werden. So entstehen komplexe Kreisläufe, die die Anforderungen an die Einzelkomponenten deutlich erhöhen. Entsprechend komplex gestalten sich die Schlauch- und Rohrleitungssysteme. Continental stellt Lösungen aus Hochleistungskunststoffen für das Heiz- und Kühlsystem zur Verfügung, die dafür sorgen, dass die Aggregate und die Leistungselektronik der Elektroautomobile nicht überhitzen, die Batterien ihre maximale Lebensdauer erreichen können und die Insassen nicht auf den gewohnten Komfort verzichten müssen. Hinzu komme, dass Kunststoffleitungen hohe Gestaltungfreiheit bei engen Bauräumen bieten und sich somit gut zur künftigen Integration von Funktionsteilen wie Sensoren eignen.

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