Auf der bevorstehenden Hannover Messe, die vom 20. bis 24. April stattfindet, wird ein bemerkenswertes KI-gestütztes Verfahren zur Temperaturüberwachung in Elektromotoren vorgestellt. Professor Matthias Nienhaus von der Universität des Saarlandes hat eine innovative Technologie entwickelt, die es erlaubt, Temperaturverteilungen in Elektromotoren in Echtzeit zu erfassen, ohne dass zusätzliche Sensorik im Motor installiert werden muss. Diese bedarf nicht nur hoher finanzieller Mittel, sondern auch komplexer Installationen, die in Betrieb oft schwierig sind.
Das neue Verfahren nutzt bereits vorhandene Antriebsdaten zusammen mit einem KI-Modell, um Temperaturänderungen im Motor präzise anzuzeigen. Dadurch kann die Leistung des Motors angepasst werden, um Überlastungen zu vermeiden und die Effizienz zu maximieren. Hohe Temperaturen können die Lebensdauer der Motoren erheblich beeinträchtigen, und die herkömmlichen Methoden der Temperaturmessung sind meist zeitaufwändig und teuer.
Innovationen im Temperaturmanagement
ZF Friedrichshafen AG hat parallel zur Forschung von Nienhaus die KI-basierte Lösung TempAI entwickelt, die das Temperaturmanagement in elektrischen Antrieben optimisiert. Diese Technologie erhöht die Prognosegenauigkeit um über 15 Prozent und ermöglicht eine präzise thermische Ausnutzung der elektrischen Maschinen. TempAI ist serienreif und wird in der aktuellen Generation von ZF-Elektromotoren eingesetzt.
Eine bemerkenswerte Eigenschaft dieser Technologie ist, dass sie keine zusätzliche Hardware benötigt. Bestehende Steuergeräte können verwendet werden, da die KI-Modelle nur geringe Rechenressourcen beanspruchen. Durch die integrierte Lösung werden Entwicklungskosten gesenkt und die Entwicklungszeit pro Projekt drastisch von mehreren Monaten auf Tage reduziert.
Die präzise Temperaturvorhersage mit TempAI ermöglicht eine gezielte Regelung der Motoren bis zur thermischen Betriebsgrenze. Dies hat den Vorteil, dass bei dynamischen Fahrten der Energieverbrauch je nach Lastpunkt um 6 bis 18 Prozent gesenkt werden kann. Zudem werden durch die optimierte thermische Auslegung Einsparungen bei seltenen Erden erzielt, die für die Herstellung elektrischer Antriebe genutzt werden.
Zusammenarbeit und Zukunftsperspektiven
Beide Ansätze zielen darauf ab, die Effizienz und Zuverlässigkeit von Elektromotoren zu erhöhen. Die Technologien von Nienhaus und ZF ergänzen sich in ihrer Funktionalität. Das Team von Nienhaus sucht aktiv nach Industriepartnern, um die Technologie weiterzuentwickeln und zu vermarkten, was auf der Messe ebenfalls ein zentrales Thema sein wird.
Insgesamt zeigen diese Entwicklungen, wie wichtig Temperatureffizienz für die Leistung von elektromotorischen Antrieben ist und wie der Einsatz von KI das Temperaturmanagement revolutionieren kann. Die kommenden Jahre könnten entscheidend dafür sein, wie Fahrzeuge und elektrischen Maschinen künftig betrieben werden.