Gedruckte Elektronik: Neues Heizkonzept für Elektroautos

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In den Konsortialprojekten der KEX Knowledge Exchange AG treffen immer wieder neue Unternehmen aus verschiedenen Branchen zusammen, um gemeinsam Potenziale technologischer Hypethemen zu erschließen. Die BMW Group, die Lohmann GmbH & Co. KG und die Papierfabrik Louisenthal GmbH entwickelten so unter Leitung der KEX Knowledge Exchange AG einen Prototyp eines neuen Heizkonzeptes für Elektroautos. 

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In den Konsortialprojekten der KEX Knowledge Exchange AG treffen immer wieder neue Unternehmen aus verschiedenen Branchen zusammen, um gemeinsam Potenziale technologischer Hypethemen zu erschließen. Die BMW Group, die Lohmann GmbH & Co. KG und die Papierfabrik Louisenthal GmbH entwickelten so unter Leitung der KEX Knowledge Exchange AG einen Prototyp eines neuen Heizkonzeptes für Elektroautos.

Denn technologische Trends können Potenziale für Unternehmen verschiedenster Branchen bieten. „Ein Automotive OEM, ein Hersteller von Banknoten- und Sicherheitspapieren und ein Experte für Klebeanwendungen erarbeiten gemeinsam eine mögliche Lösung für eine der zentralen Herausforderungen des Elektroautos: Dieser Netzwerkaspekt ist das Besondere an unseren Konsortialprojekten,“ sagt Projektleiter Frederik Klöckner.

Zu Beginn des Konsortialprojektes stellte die KEX mögliche Anwendungsfelder für Printed Electronics vor. Das Konsortium entschied sich, unter anderem gedruckte Heizelemente detaillierter zu betrachten und einen Prototyp für eine Flächenheizung im Elektroauto zu entwickeln. Die KEX analysierte und bewertete verschiedene Konzepte für den Prototyp, die im Konsortium diskutiert wurden. Die Entscheidung fiel auf eine Heizfolie, die möglichst nah an der Oberfläche verbaut wird, um ein möglichst stromeffizientes Ergebnis zu erzielen. Sie kann zudem kostengünstig im Rolle-zu-Rolle-Prozess produziert werden und ist somit auf eine Massenproduktion skalierbar.

Für die Entwicklung des Prototyps stellte die BMW Group die originalen Bauteile des Handschuhfachs des BMW 7er zur Verfügung, in das die Heizelemente verbaut wurden. Eine flexible und transparente PET-Folie, in die ein feinmaschiges metallisches Netz eingebettet ist, hatte Louisenthal neu entwickelt. Der Einsatz als Heizfolie wurde in dem Projekt erstmals erprobt. Die Verklebung der Schichten sowie die elektrische Kontaktierung der Folie setzte Lohmann um: Leitfähige Klebelösungen sorgen dafür, dass die Kontaktierung dünn genug ist, um auf der Bauteiloberfläche nicht sichtbar zu sein. Die KEX begleitete die Entwicklung des Prototyps methodisch und sorgte für den Zugang und schnellen Austausch mit dem Netzwerk am RWTH Aachen Campus.

„Die vertrauensvolle Zusammenarbeit im Konsortium und die Methodik der agilen Herangehensweise waren entscheidend, um einen funktionalen Prototyp in kürzester Zeit zu realisieren,“ erläutert Mario R. Keller, Strategic Technology Marketing bei der Papierfabrik Louisenthal GmbH, die Benefits des Projektes.

Bei dem Abschlusstreffen zum Projekt wurde der Prototyp dem Konsortium vorgestellt: Mit Hilfe einer Wärmebildkamera wurden Temperatur und Homogenität der Wärmestrahlung nachgewiesen. Das Heizungssystem kann Oberflächentemperaturen über 60°C realisieren. Der funktionale Prototyp entstand innerhalb von drei Monaten. „Das war nur möglich durch die intensive Zusammenarbeit der vier bei der Umsetzung beteiligten Unternehmen und dem Konsortium aus 16 Unternehmen wie Tesat-Spacecom, REHAU und SRG Global, die wertvollen Input gegeben haben – vom Konzept bis zum Fügen des Bauteils,“ so Klöckner. „Der Prototyp ist keinesfalls das Endprodukt; er soll Impulse geben und zeigen, dass eine schnelle Umsetzung von alternativen Konzepten in heterogenen Konsortien möglich ist, wenn man Innovationen richtig angeht.“

In einem Konsortialprojekt identifiziert, analysiert und bewertet die KEX für die teilnehmenden Partner Chancen und Risiken aktueller Technologietrends. Ziel ist es, dem immer wieder neu zusammengesetzten Unternehmensnetzwerk eine Entscheidungsgrundlage für ihre strategische Positionierung zu liefern. Das Konsortium definiert die Schwerpunkte der zu erarbeitenden Inhalte und bringt individuelle Fragestellungen ein. Ergebnis eines Konsortialprojektes sind unter anderem Technologie- und Marktstudien, Business Cases und Roadmaps, die den Partnern individualisiert und exklusiv zur Verfügung gestellt werden.

Bild: Heizkonzept für E-Autos: Live-Präsentation des Prototyps. 

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