In Hessen entsteht ein neues Kompetenzcenter für die Automotive- und Motorenwelt.

Der TÜV Hessen etabliert dort für die Bereiche Motoren, Antriebe und Kraftstoffe ein so nie dagewesenes Technologie- und Umweltzentrum mit der Ausstattung von AVL, den Experten auf diesem Sektor.
Für die Motorenwelt bricht damit eine neue Ära an. Wir haben die Experten von AVL und TÜV Hessen dazu im Interview befragt.

Herr Zuther, welche Prüfszenarien sind mit dem modernen AVL Equipment im TUZ neuartig?
Eine Vielfalt an Fahrzeugen und Messanforderungen kann nur mit modernster Prüfstandtechnik abgedeckt werden, wie sie hier im TUZ bereitgestellt ist. AVL hat sich mit seiner Mess- und Prüfstandtechnik konsequent auf diese zukünftigen Anforderungen ausgerichtet.
Zum Hintergrund: Die immer anspruchsvoller werdende Abgasgesetzgebung, sowie sinkende Abgasgrenzwerte und steigende Kraftstoffpreise stellen die Hersteller von Fahrzeugen, Motoren sowie auch die Zulieferer vor wachsende Herausforderungen. Die Lösungsansätze der Automobilindustrie hierzu sind vielfältig. Neue Antriebskonzepte wie Hybrid-, Batterie-, Wasserstoff-, Brennstoffzellen- sowie Gas- und Gasgemisch-Antriebe sind bereits vorgestellt. An deren Weiterentwicklung wird intensiv entwickelt und geforscht.
Die US Gesetzgebung fordert von Nutzfahrzeugherstellern schon heute den Nachweis der Einhaltung der Abgasgrenzwerte im realen Straßenbetrieb. Auch in der EU werden solche Vorhaben ernsthaft diskutiert. In naher Zukunft ist damit zu rechnen, dass alle Fahrzeuge im realen Straßenverkehr die Einhaltung der Abgasemissionen nachzuweisen haben.
Hier ist das TUZ besonders interessant, denn die realen Abgas- und Partikelemissionen, Streckendaten und der Verkehrsfluss können heute schon mit AVL-M.O.V.E im Fahrzeug aufgezeichnet, zusätzliche Daten erfasst und ausgewertet werden.
Unterschiedlichste Installationen des AVL-M.O.V.E sowohl im PKW- als auch im NFZ-Bereich und bei Landmaschinen haben die Alltagstauglichkeit auch unter realen Bedingungen nachgewiesen. Diese sehr kompakte und modulare Messtechnik zeichnet sich vor allem durch eine schnelle Adaption am Fahrzeug und ihre robuste Messbereitschaft aus.
Neuartig ist im TUZ der AVL Advanced Fahrzeugrollenprüfstand, der neben den heute gültigen Prüfvorschriften das Nachfahren von realen Straßenprofilen ermöglicht. Jede der 4 Rollen (zwei je Achse) ist einzeln regelbar, sodass Kurvenfahrten und Lastverteilungen auf beiden Achsen abgebildet werden können. Dies ist im TUZ bis hin zum Rekuperieren einer Antriebsachse bei gleichzeitigem Vortrieb auf der anderen Achse realisierbar.
Die Sollwerte der realen Straßenprofile und Verkehrssituationen können in der Simulationsumgebung AVL InMotion virtuell generiert oder aus echten Straßenversuchen, z.B. aufgezeichnet mit AVL-M.O.V.E, importiert und nachgefahren werden.
Die AVL Fahrzeugrollenautomatisierung iGEM Vehicle basiert auf der neuesten Version einer seit vielen Jahren weltweit etablierten AVL Technologie und erfüllt modernste Anforderung der Prüfstandtechnik und Gesetzgebung. Diese Automatisierung übernimmt neben der Steuerung des Advanced Rollenprüfstandes auch die Steuerung und Datenerfassung der angeschlossenen Messgeräte. Hier im Besonderen die am Markt modernsten Abgasmesssysteme der
AVL iGeneration Produktfamilie. Hierzu zählen die Abgasmessanlage AMA i60 zur Abgasanalyse, ein Constant Volume System CVS i60 zur Verdünnung der Fahrzeugabgase analog zum realen Straßenbetrieb und der Partikelsammler PSS i60 zur gravimetrischen Bestimmung der Partikelemissionen.
Die AVL Abgasmesssysteme sind im TUZ für alle Kraftstoffarten wie Diesel und Benzin mit Anteilen an Biokraftstoff für EURO 6 ausgelegt. Selbst Gasmotoren mit ihrem hohen Wasseranteil im Abgas stellen durch die konzeptionelle Gesamtlösung von AVL keine unlösbare Herausforderung dar. In der Testvorbereitung können einzelne Geräte je nach Anforderung selektiv ausgewählt werden, was hier die Betriebskosten weiter optimiert. Notwendige Prozeduren vor Testbeginn führt das System automatisch aus. Bei Bedarf kann durch einen iGEM Vehicle sogar der fahrerlose Betrieb mittels Fahrroboter erfolgen. Der Prüfstandfahrer, der den gesamten Test zu betreuen hat, erhält hier eine intuitive Bedienoberfläche die intelligent durch den Test führt. Innovativ ist ebenfalls die grafische Darstellung des Prüfstandsaufbaus mittels sogenannter FlowStreams. Diese geben eine Übersicht des Gesamtsystems mit allen an einer Messung beteiligten Komponenten. Am Testende werden die Ergebnisse automatisiert mit AVL iGEM Offline berechnet und ausgewertet. Der Benutzer hat hier die Möglichkeit, die einzelnen Stufen der Auswertung zu verfolgen und somit die gesetzlichen Vorgaben nachzuvollziehen. Durch die intuitive Menüführung kann der Benutzer leicht auch eigene Fahrkurven inkl. Auswertung erstellen.
Auf dem Motorenprüfstand mit der dynamischen Asynchronmaschine DynoRoad 604, die eine Leistung von 660 KW zur Verfügung stellt, kann ein sehr breites Motorenspektrum vom leichten LKW- bis zum schweren Off-Road Motor mit bis zu 4.600 Nm geprüft werden. Mit der integrierten Regleroptimierung ConTune verkürzen sich Inbetriebnahmezeiten beim Motorwechsel drastisch. Die in der Motorenprüfstandsautomatisierung iGEM Engine implementierte erweiterte Regressionsanalyse überprüft die optimierte Regelung in Bezug auf die gesetzlichen Anforderungen. Ein weiteres Highlight ist AVL iGEM Engine, eine für die Motorerprobung und Zertifizierung zugeschnittene Automatisierung zur Durchführung der aktuellen EU und US OnRoad und
OffRoad Zertifizierung. Alle dafür notwendigen Messsysteme werden wie beim iGEM Vehicle zentral gesteuert, Daten erfasst und Ergebnisse automatisiert ausgewertet.
Beide Systeme basieren auf einer gemeinsamen Software Plattform PUMA-OPEN. Die Versuchs- und Ergebnisdaten liegen auf einem gemeinsamen Datenserver (Host), der die einfache Datenverwaltung und Austauschbarkeit von Fahrkurven ermöglicht. Durch den Zugriff auf diesen Host, kann die Testnachbearbeitung durch iGEM Offline an jedem Office Arbeitsplatz durchgeführt werden.
Wie auch am Advanced Rollenprüfstand kann der Motorenprüfstand um AVL-InMotion erweitert werden und so eine „Realworld“ Simulationsumgebung geschaffen werden. Somit können auch hier zukunftsweisend Straßenversuchsdaten am Prüfstand nachgefahren und das Straßenverhalten nachgebildet werden.
Fazit: Die Durchgängigkeit von Messungen im Fahrzeug, die Übertragbarkeit auf den Prüfstand für verschiedenste Fahrzeuge und Antriebsvarianten zur Erfüllung zukünftiger Anforderungen, kann hier im neuen TUZ durch die verwendete AVL Technik dargestellt werden.

Für welche Kunden ist dies besonders interessant?
Kunden die sich mit der Abgas-Emissionierung im Fahrzeug als auch am Prüfstand beschäftigen und dabei die zukünftigen Anforderungen im Auge haben, werden gleichermaßen angesprochen. Dabei werden Kunden aus unterschiedlichen Branchen (PKW-, NFZ-, Offroad) adressiert, die sich sowohl mit der Erprobung und Entwicklung von klassischen Antriebssystemen, als auch mit alternativen Antriebsystemen beschäftigen. Besonders interessant dürfte es für Offroad-Motorenhersteller sein, da diese sich mit umfangreichen Testapplikationen bei geringen Stückzahlen konfrontiert sehen. Aber auch Zulieferer z.B. von Abgasnachbehandlungssystemen, benötigen hochwertige und flexible Messtechnik, die sich aufgrund der Produktionsstückzahlen oft nicht darstellen lässt. Gepaart mit einer hohen Kompetenz bei der Zertifizierung und Homologation ist der TÜV Hessen mit dem TUZ hier der ideale Partner.

Gibt es ganz neue Aspekte die nun berücksichtigt werden können in den Tests?
Ja, die zukünftigen Anforderungen realitätsnah zu prüfen und die Abgasemissionen und Kraftstoffverbräuche zu reduzieren, beschäftigt alle Entwickler in der Automotive Branche. Vom Straßen- bis zum Prüfstands-Versuch bietet das verwendete AVL Equipment eine einmalige Durchgängigkeit. Neue Konzepte und Auswirkungen der Gesetzgebung können schon in einer frühen Phase erprobt und mit dem kompetenten Partner TÜV Hessen diskutiert werden.

Welche Erwartungen dürfen die Nutzer des TUZ mitbringen, insbesondere hinsichtlich “Green World”-saubere Umwelt?
Wir als AVL sehen uns in der Verpflichtung, einen Betrag zur sauberen Umwelt zu leisten, indem wir der Automobilindustrie zukunftsweisende Mess- und Prüftechnik bereitstellen, womit die Fahrzeug- und Motorenhersteller die Ziele für eine “Green World“ erreichen können. Neben der Möglichkeit, heute bekannte Prüfungen durchführen zu können, ist unsere Technik auch vorbereitet zukünftige Anforderungen erfüllen zu können. Hier ist der TÜV Hessen ein starker Partner und das TUZ mit unserem Equipment stellt alle heute vorstellbaren Möglichkeiten dar.




Ottmar Degrell, TÜV Hessen / TUZ
Herr Degrell, wie dürfen wir uns das neue Technologiezentrum TUZ vorstellen?
Wir haben hier in Pfungstadt ein sehr schönes Ambiente. Das erwartet man auch von einem modernen, fortschrittlichen Dienstleister. Die Gebäude sind sehr repräsentativ. Hier werden sich unsere Kunden, Fahrzeughersteller wie unser größter Kunde Opel, mit Sicherheit wohlfühlen. Wir sind aber auch Partner der Zulieferindustrie und mittelständischer Hersteller von Abgasnachbehandlung, also Firmen wie Emitec, Twintec, HJS oder Conti. Traditionell tätig sind wir für viele Hersteller in Japan: wir betreuen Mitsubishi, Kawasaki, Honda und Suzuki. Und Volvo-Nutzfahrzeuge in Schweden.

Bedeutet das eine internationale Ausrichtung des TUZ und TÜV Hessen?
Ja, denn die Metropolregion Frankfurt-Rhein-Main ist für die internationale Automobil- und Zulieferbranche ein relevanter Standort mit zentraler Bedeutung. Viele fokussieren hier ihre Aktivitäten. Mit dem TUZ hat der TÜV Hessen das einzige unabhängige „Third Party“-Labor in der Region.

Welches Kundenspektrum werden Sie im TUZ bedienen?
Für Hersteller von Fahrzeugen bieten wir Homogolations-Dienstleistungen an. Wir werden uns zukünftig verstärkt im Segment der alternativen Antriebe und Energien bewegen. Dazu zähle ich auch den Bereich Abgasnachbehandlung und Abgasreinigung. Also sind unsere Dienstleistungen interessant für alle die damit zu tun haben. Auch für Kunden im Sektor Hybrid- und Elektrofahrzeugen sind wir bereit, denn der TÜV Hessen hat schon 1990 mit Honda den Insight als erstes Hybridfahrzeug homologiert. Wir sind weltweit auch die Ersten gewesen, die ein Elektrofahrzeug, den Mitsubishi-I-MieV, nach EG-Richtlinien homologiert haben. Auch bei wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen sind wir führend. Für Kunden mit solchen Themenstellungen haben wir daher beste Technologien und Expertise.


Herr Krummenoehler, warum ist AVL besonders prädestiniert um ein Kompetenzzentrum wie das TUZ auszustatten?
AVL hat viele Jahre Erfahrung im Bereich der Rollenprüfstände. Die dabei erlangte Erfahrung macht uns zu einem kompetenten Partner, besonders für die High End Lösungen, wie sie hier im TUZ installiert wurden. Als AVL konnten wir hier immer wieder mit sehr innovativen Lösungen und Verbesserungen punkten und die Kunden von der Zukunftsfähigkeit unserer Lösungen überzeugen. Das TUZ ist eines von vielen Technologiezentren für Motoren, die wir in diesem Jahr weltweit ausstatten durften, darauf sind wir stolz.

Welche Zielgruppen möchten Sie mit der AVL Hightech erreichen?
Mit dem beim TUZ installierten 4x4 Rollenprüfstand wenden wir uns speziell an Kunden, die sich mit der Entwicklung am Antriebsstrang beschäftigen. Dies betrifft Anwendungen von der Modifikation einer Kalibrierung der Steuergeräte als auch bis zum komplexen Hybridantrieb mit unterschiedlichsten Steuerungsstrategien handeln. Natürlich können wir auf diesem Prüfstand auch die Vorschriften der Abgasgesetzgebungen in Bezug auf den Rollenprüfstand erfüllen.


Welche Highlights hat der Advanced Prüfstand und welche Vorteile sind damit für die Kunden verbunden?
Dies hatte Herr Zuther ja schon ausführlichst ausgeführt. Ergänzend würde ich sagen, es werden reproduzierbare und hochgenaue Testumgebungen und Bedingungen geboten, die auch kleinste Optimierungen und Veränderungen an einem Antriebsstrang oder Steuerungsstrategie sichtbar machen. Dies war bisher nicht möglich und erforderte viele hunderte Fahrkilometer mit Prototypen auf der Strasse um diese Veränderungen dann statistisch zu erkennen.


Weshalb ist es für den Automotive- & Motorensektor optimal, ein Kompetenzzentrum wie das TUZ zu nutzen?
Das TUZ ist eine praktische Ergänzung für die Hersteller und Zulieferer.
Sicher gibt es Bereiche und Entwicklungsaufgaben, bei denen es sich wegen fehlender Kapazität oder Equipment lohnt, diese vollständig über die Kompetenz des TUZ abzuwickeln. Herausragend ist aber, dass unsere Systeme und Lösungen immer State of the Art sind, und so die bestmöglichen Resultate für die Kunden ermöglicht. In vielen Bereichen bieten wir so schon heute die Lösungen für Anforderungen von morgen.