Smart Bubble System

High Tech Innovation aus Osttirol

Campus Technik Lienz & testtec initiierten ein bahnbrechendes Projekt.

LIENZ. Mechatroniker des Campus Technik Lienz und der Prüfstandtechnik-Spezialist testtec GmbH haben an der Spitze eines internationalen Projektkonsortiums eine entscheidende Grundlage für die Entwicklung leichterer, energieeffizienter Getriebeölpumpen gelegt: Das bei allen Automarken einsetzbare Smart Bubble System stellt Luftblasen im Öl mit exakter Größenverteilung in Echtzeit dar.
Herkömmliche Systeme am Prüfstand können zwar den prozentualen Luftgehalt der Blasen bestimmen, jedoch nicht ihre Größe und Verteilung. "Es macht einen Unterschied, ob eine große Luftblase zur Pumpe kommt, die das Potenzial hat, viel Schaden anzurichten, oder viele kleine, die einfach abprallen", erklärt der wissenschaftliche Leiter der Division für Mechatronik, Fadi Dohnal.

Überdimensionierte Bauweise  sorgt für mehr CO2-Ausstoß

Luftblasen entstehen, wenn Verschmutzungen im Öl zu Abrieb in der Pumpe führen. Die Folge sind Materialschäden, welche die Pumpe und im schlimmsten Fall auch das Getriebe selbst zerstören können. "Das Öl im Ölkreislauf von Fahrzeugen wird stark beansprucht und somit auch verschäumt", so Dohnal. Um Schäden möglichst hintanzuhalten, werden Ölpumpen überdimensioniert konstruiert - nach dem Prinzip: je massiver die Bauweise, desto haltbarer ist die Pumpe. Der Nachteil dabei: der Einsatz von viel Material macht die zu bewegenden Teile schwer und es wird mehr Treibstoff benötigt.

Smart Bubble System verringert CO2-Ausstoß

Das in Osttirol federführend mitentwickelte Smart Bubble System diagnostiziert, wo und in welcher Verteilung Blasen auftauchen, wie sie sich verhalten und welche Auswirkungen sie auf die einzelnen Pumpen- und Getriebeteile haben. Mit den gewonnenen Erkenntnissen lassen sich Pumpenkonstruktionen gezielt optimieren und es können leichtere und dünnere Materialien verbaut werden. Wird weniger Kraft benötigt, sinkt der für die Schmierung der beweglichen Getriebeteile benötigte Getriebeölverbrauch, was eine deutlich verbesserte Energieeffizienz mit weniger CO2-Emissionen zur Folge hat.

Große Nachfrage der Autozulieferindustrie

Die Nachfrage nach einer Lösung der bislang ungelösten Luftblasen-Problematik ist auf Seiten der Autozulieferindustrie groß. "Der Markt für Getriebeölpumpen liegt aktuell bei ca. 100 Mio. Stück/Jahr und steigt kontinuierlich", erklärt Manuel Pölt, technischer Leiter bei testtec. Auch für E-Fahrzeuge bringt das Smart Bubble System eine entscheidende Verbesserung bei der Energieeffizienz, da auch sie Ölpumpen für Aktuierung, Schmierung und Kühlung benötigen: "In diesem Marktsegment gibt es noch höhere Anforderungen an die Pumpen und ihre Leistungsfähigkeit", so Pölt.

Entwicklungskosten in Höhe von rd. 700.000 Euro

Wie funktioniert das Smart Bubble System nun genau? "Am Prüfstand wird das Öl durch ein optimiertes Sichtfenster durchgequetscht. Beim Kamerasystem haben wir nicht auf ein bestehendes Modell zurückgegriffen, sondern alles von Grund auf selbst entwickelt. Dabei haben zwei studentische Mitarbeiter, ein Doktorand und ein Bachelor-Student, entscheidende Arbeit geleistet, so auch beim Herzstück des Systems selbst: der Software für die Bilderkennung", erklärt Mechatronik-Professor Dohnal den Entwicklungsprozess.
Für die Entwicklung wurde ein Projektvolumen in Höhe von knapp 700.000 EUR aufgewendet. 50 Prozent der Finanzierung kamen über ein transnationales EU-Förderprojekt zustande.