DigiTain - Digitalization for Sustainability: Prozesse, Methoden und Modelle zur volldigitalen Produktentwicklung nachhaltiger Elektroantriebsarchitekturen im Rahmen des Konjunkturpakets, Ziffer 35c im Modul b "Neue, innovative Produkte als Schlüssel für Fahrzeuge und Mobilität der Zukunft"; Teilvorhaben der EDAG Engineering GmbH "Entwicklung und Erprobung Antriebssystem und Technologieträger"

Abstract

Der Abschlussbericht DigiTain dokumentiert die Arbeiten der EDAG Engineering GmbH im Rahmen des gleichnamigen Verbundforschungsprojekts zur Entwicklung volldigitaler, nachhaltigkeitsorientierter Methoden für die Auslegung elektrifizierter Antriebssysteme. Ziel des Projekts war es, Prozesse, Modelle und Werkzeuge zu entwickeln, die eine ganzheitliche, modellbasierte und ressourceneffiziente Produktentwicklung zukünftiger Elektroantriebsarchitekturen ermöglichen. EDAG verantwortete zentrale Beiträge in den Arbeitspaketen Nachhaltigkeit (AP1), Digitale Methoden für Batteriezellen (AP2), Digitales Gesamtfahrzeug (AP4) sowie den Aufbau und die Integration des Technologieträgers (AP9). Im Bereich Nachhaltigkeit unterstützte EDAG die methodische Integration von Nachhaltigkeitsbewertungen in den automobilen Produktentwicklungsprozess und leistete Beiträge zur Validierung der entwickelten NEP Methodik. In AP2 wurden neue Simulationsmethoden für Batteriezellen erarbeitet, darunter Makromodelle zur Kurzschlussprognose, Methoden zur Abbildung von Breathing und Swelling Effekten sowie gekoppelte 1D 3D thermische Simulationen und Modelle zur Beschreibung von Thermal Runaway Ereignissen. Im Arbeitspaket Digitales Gesamtfahrzeug entwickelte EDAG eine flexible simulative Umgebung zur Auslegung und multikriteriellen Optimierung hybrider Brennstoffzellen Antriebssysteme unter Berücksichtigung von Masse, Effizienz, Reichweite und CO2 Bilanz. Darauf aufbauend wurden eine projektspezifische System und Softwarearchitektur sowie eine virtuelle Entwicklungs- und Absicherungsumgebung realisiert. In AP9 übernahm EDAG die mechanische, elektrische und thermische Integration der Antriebs und Speicherkomponenten in den Technologieträger sowie dessen Inbetriebnahme. Die Projektergebnisse leisten einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung digitaler Entwicklungsmethoden, zur nachhaltigen Auslegung elektrifizierter Antriebssysteme und zur Stärkung der technologischen Kompetenz und Verwertbarkeit bei EDAG und den Projektpartnern.