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Wirkungsgrad von Getrieben kommt mit neuen Erkenntnissen und Innovationen auf Hochtouren

Große Industriezweige arbeiten an grüneren Technologien und der Einhaltung neuer EU-Normen. Doch fehlendes Wissen über den Wirkungsgrad von Getrieben bremst den Fortschritt aus. Forscher haben jetzt mit Partnern aus Industrie und Universitäten ein Konsortium gebildet, das Wissenslücken bei der Gestaltung von sicheren mechanischen Getrieben mit hohem Wirkungsgrad schließen soll.
Wirkungsgrad von Getrieben kommt mit neuen Erkenntnissen und Innovationen auf Hochtouren
Die EU legt im Bereich Energieeffizienz und Emissionen immer strengere Vorgaben fest, um globalen Abkommen gerecht zu werden. Innovationen gehören dabei zu den größten Herausforderungen der europäischen Industrie, da Unternehmen gezwungen sind, unter oft gegensätzlichen Anforderungen und Einschränkungen an ihren Entwicklungen zu arbeiten.

Die Industrie steht zwischen dem Wunsch der Kunden nach mehr Leistung und den Vorgaben der Aufsichtsbehörden für mehr Effizienz. Doch Innovationen zu fördern und voranzubringen ist für Unternehmen auf einem immer stärker globalisierten und umkämpften Markt überlebenswichtig.

Die Erzeugung und Nutzung von Energie müssen grüner werden und das betrifft besonders die Industriezweige, die Strom erzeugen und verwenden.

Mechanische Getriebe spielen in diesen Bereichen eine wichtige Rolle, weil an ihnen signifikante Energieverluste auftreten können. Aktuellen Forschungsergebnissen zufolge könnte durch Innovationen in der Übertragungstechnik der Energieverlust nur in vernachlässigbarem Umfang reduziert werden. Aber es ist auch noch nicht ganz klar wie diese Energieverluste entstehen.

Bessere Getriebe bauen

Das EU-finanzierte Projekt DEMETRA („Design of mechanical transmissions: Efficiency, noise and durability optimization“) zielte nun darauf ab, Experten im Bereich der mechanischen Kraftübertragung die Möglichkeit zum Wissensaustausch zu geben. Im Rahmen der Initiative wurden modernste Modellierungstechniken untersucht, um das bestmögliche mechanische Getriebe mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad zu fertigen.

Das relativ kleine Konsortium von DEMETRA bestand aus einer Expertengruppe mit einem Industriepartner (Siemens Industry Software) und zwei Universitäten (Universität Kalabrien und KU Löwen), die den tragfähigen Wissenstransfer zwischen Hochschule und Industrie sicherstellten. Professor Domenico Mundo, der das Team leitete, sagt er sei von der engen Zusammenarbeit im Team angenehm überrascht gewesen und freue sich über die positiven Ergebnisse des Projekts.

„Wir haben mit komplexen Fallstudien aus der Industrie einen Machbarkeitsnachweis für die entwickelten Methoden erbringen können, sodass sich die Relevanz der Projektergebnisse nochmals erweitert“, sagt Prof. Mundo. Softwareentwickler im Team verfolgten die Forschungsaktivitäten des Projekts genau, um die Forschungsrichtung klar zu definieren und unvorhergesehene Probleme abzuwenden.

Ergebnisse der Kompetenzentwicklung

Das Konsortium hat ein Schulungsprogramm durchgeführt, das unter anderem hochmoderne Technik aus den Hauptforschungsthemen im Projekt behandelte. Das Projekt brachte die DEMETRA-Forschungsmitarbeiter auch mit der europäischen und weltweiten Gemeinschaft von Wissenschaftlern und Forschern zusammen, indem sie zur Teilnahme an verschiedenen externen Veranstaltungen angeregt wurden.

Mehrere wissenschaftliche Aufsätze wurden veröffentlicht und in anderen Arbeiten zitiert, sodass die Projektergebnisse bereits die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft und der Industrie geweckt haben. DEMETRA hat außerdem neue Kontakte in der FuE-Gemeinschaft geknüpft, damit Kooperationen zwischen den Mitarbeitern und Industrie- und Hochschulpartnern entstehen.

Das DEMETRA-Team hat seine Simulationsmethoden sowohl an wissenschaftlichen als auch an industriellen Beispielen validiert, und zwar mit verschiedenen Modellarten und Modellkomplexitäten, vom Zahnradgetriebe bis hin zum vollständigen Getriebe.

Zur Verbreitung und Veröffentlichung ihrer Ergebnisse sind die Partner erfolgreich über 40 Mal aktiv geworden, wie zum Beispiel mit Beiträgen bei internationalen Konferenzen. Mit Unterstützung des Konsortiums wurde die „Marie Curie Graduate School on Innovative Technologies for Reliable and Efficient Energy Conversion“ organisiert sowie ein Workshop über die Verwertung von Rechten an geistigem Eigentum und Fundraising.

Die bisherige Wirkung

Laut Prof. Mundo sind die DEMETRA-Partner schon an Nachfolgeprojekten in FuE beteiligt, die die Ergebnisse des Projekts auf andere mechanische Kraftübertragungssysteme ausweiten sollen. Diese Partner nutzen dann fortgeschrittene Werkstoffe und Herstellungsprozesse, um neue Getriebetechnologien zu erarbeiten.

Dank der aktiven Schulung für wissenschaftliche und übertragbare Kenntnisse, die im Programm von DEMETRA angeboten wurde, ergaben sich für die Forschungsmitarbeiter nach dem Projekt hervorragende Arbeitsmöglichkeiten. Mit den Ergebnissen aus dem Konsortium konnte eine Plattform für Mehrkörpersimulationen entwickelt werden, die die Produktivität von Getriebeherstellern und verbundenen Industriezweigen noch viele Jahre voranbringen wird.

Die entstandene Technologie entspricht dabei uneingeschränkt den Bemühungen der EU, den Wirkungsgrad von Industrieerzeugnissen und -verfahren sowie gleichzeitig deren Qualität zu erhöhen.

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

DEMETRA, mechanische Getriebe, Industrie, Energieeffizienz, Getriebehersteller
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