ARADEX - Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen - Experte für Leistungselektronik - ARADEX AG

 
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ARADEX - Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen - Experte für Leistungselektronik - ARADEX AG
Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen

              ARADEX
      Experte für Leistungselektronik
ARADEX - Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen - Experte für Leistungselektronik - ARADEX AG
Inhalt
1   Die Aufgabe						 4
2   Die Technologie						 6
3   Ihr Experte						 8
4   Komponenten & Dienstleistungen			 10
5   In Serie mit unseren Kunden				   12
6   ARADEX AG						14
ARADEX - Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen - Experte für Leistungselektronik - ARADEX AG
Unsere Verantwortung
Wir leben in einer Welt, die sich so schnell ändert wie   Auch wenn wir viele Aufgaben als derzeit unlösbar
nie zuvor. Die Menschheit steht vor Herausforderun-       ansehen, kann doch der Einzelne oder auch ein Unter-
gen, die wir nur gemeinsam bewältigen können. Eine        nehmen einiges dafür tun, unsere Welt lebenswerter
davon ist die Begrenzung des Klimawandels, damit          zu machen.
auch die nächsten Generationen in einer lebenswer-
ten Umwelt leben können. Deshalb glauben wir, dass
auch jeder Einzelne im Rahmen seiner Möglichkeiten                                        Lorch, August 2016
eine Verantwortung hat, einen Teil beizutragen.                                               Thomas Vetter
                                                                                            CTO, ARADEX AG
ARADEX - Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen - Experte für Leistungselektronik - ARADEX AG
Die Aufgabe

                                                   Russland
                                                                                    (Süd-)Korea
                                                   1629 MT                          717 MT
                           Deutschland
                           834 MT
                8
                                              4
                          6
  2                                                                                           7
                Kanada
                611 MT                                        9                 1                         5

                                                                       3                          Japan

                                                              Iran
                                                                                             1305 MT
      USA
      6128 MT
                                   Saudi-Arabien              584 MT
                                    563 MT
                                                                                    China
                                                                                    8210 MT

                                                                       Indien
                                                                       1683 MT

2010
Ein Ansatzpunkt ist die Effizienz
Verbrennungsmotor bis zu 50 %                  Elektromotor bis zu 97 %
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Wir müssen bis 2050 den CO2 Ausstoß halbieren
und bis 2090 fast vollständig abstellen.
                                                                               Russland
                                                                                                                        Korea
                                                                               81 MT                              35 MT
                                                       Deutschland
                                                       41 MT
                       8
                                                                          4
                                                   6
   2                                                                                                                        7
                        Kanada
                        30 MT                                                             9                 1                             5

                                                                                                  3                               Japan

                                                                                          Iran
                                                                                                                                65 MT
       USA
       306 MT
                                                               Saudi-Arabien              29 MT
                                                                     28 MT
                                                                                                                China
                                                                                                                410 MT

                                                                                                  Indien
                                                                                                  84 MT

2090
                                                                               Zielsetzung: maximal 2° C
                                                                               Klimaerwärmung

                                                                                 33040 MT* CO²                                                2010
Die technische
                                                                                                           2050
Herausforderung
                                                                                    2090
                                                                                                                *MT (Millionen Tonnen)
Die wohl größte technische Herausforderung
besteht in der Generierung und Nutzung von Ener-
gie in einer Art und Weise, dass auch nachfolgende
Generationen eine Überlebenschance haben.

Die Elektrifizierung von Transportmitteln ist natür-
lich noch nicht die komplette Lösung, aber schon
ein erster Schritt, der jetzt bereits gemacht wird.

Für die Gesamteffizienz eines Fahrzeugs spielt
wesentlich mehr als der Motor eine Rolle. Doch
selbst in der Gesamtbetrachtung lassen sich
bereits heute bei bestimmten Lastprofilen bis zu
30 % Energie gegenüber Verbrennungsmotoren
einsparen und damit auch CO2.
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Die Technologie

                                            Elektrische Energie ist sauber,
                                            leise und erreicht einen
                                            Wirkungsgrad von bis zu 99%.

                                                                                                   Abb.1 VECTOPOWER

ARADEX Technologie steigert die Effizienz
Woran liegt es, dass mit ARADEX-Technologie                Nehmen wir als Beispiel die Bremsen, die ja
betriebene Anlagen und Nutzfahrzeuge weniger               eigentlich eine mechanische Energieumwandlung
Energie verbrauchen als andere?                            bewirken: wenn wir erreichen, dass das nicht über
                                                           Reibung (Bremsbacken) erfolgt sondern z.B. über
„Energieverbrauch“ ist physikalisch betrachtet
                                                           den Umrichter gebremst wird (Rekuperation),
 die Entwicklung von Wärme. Sie entsteht z.B.
                                                           dann geht die Energie nicht als Wärme verloren.
 beim Bremsen durch Reibung. Aber auch bei der
 Umwandlung von einer Energieform in eine andere,          Ein anderes Beispiel, wie wir Energie sparen
 z.B. beim Aufladen einer Batterie.                        können: wenn ein Umrichter weniger Kühlleistung
                                                           benötigt als ein anderer mit gleicher Leistung,
Viele eigentlich mechanische Vorgänge können
                                                           dann arbeitet er effizienter.
auch elektrisch erreicht werden − was den Vorteil
hat, dass zumindest ein Teil der Energie im
System verbleibt.
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Leistungselektronik macht
Elektromotoren effizient

           Leistungselektronik ...
           ... stellt unter anderem die Verbindung zwischen Elektromotor und Batterie
            her. Der sogenannte Fahrumrichter oder Traktionsumrichter regelt den
            Strom und die Spannung für den Elektromotor und bestimmt damit die
            Drehzahl und das Drehmoment.

                                                        VECTOPOWER
                                                           		            by ARADEX AG

           Technisch bedeutet das die Wandlung
           von Gleichstrom in 3-phasigen Wechselstrom
           oder umgekehrt ohne mechanisch bewegte Teile.
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Ihr Experte

   FPGA       Architektur

Software      Physik
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für Leistungselektronik
mit maximaler Traktion

                                                  v

                                                      Einzigartig innovativ
FPGA
Mit dem FPGA setzen wir eigene, schnellere            Bei ARADEX arbeiten Menschen aus verschiedens-
Regelalgorithmen um, mit deterministischen            ten Berufsgruppen und Kulturkreisen. Damit kön-
Zykluszeiten unter 10µs. - für mehr Dynamik.          nen wir neue Entwicklungen in einer ganzheitlichen
                                                      Sichtweise betrachten, die einzigartig ist. Wenn
Architektur                                           Philosophen, Archäologen und Physiker über neue
Mit unserer Systemarchitektur sind unsere             Technologien diskutieren, erscheint das zuerst
Produkte absolut deterministisch und isochron,        nicht zwingend zielführend. Aber der Innovation
mit einem Jitter < 1µs - für mehr Präzision.          und dem Kundennutzen verpflichtet, liefert das oft
                                                      bisher ungedachte Lösungen. Nur wer es zulässt,
Physik                                                außerhalb der üblichen Bahnen zu denken, kann
Eigene Halbleiter-Modelle erlauben uns die            heute noch einen nennenswerten Marktvorsprung
physikalischen Grenzen der Leistungselektronik        erreichen - falls unsere Kaufleute die Entwicklung
zu verschieben - für mehr Effizienz.                  für bezahlbar halten.

Software
Unsere Analyse-Software gibt in Echtzeit vollen
Einblick in den Antrieb, mit mehreren 1 000
Variablen - für mehr Prozesskontrolle.
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Komponenten & Dienstleistungen

   diesel-elektrisch                                                                  hybrid

                           Generator                                                                     Summation

        Elektromotor                                                                   Untersetzung
                                                     Wechselrichter

                                           Wechselrichter

            Differenzial                                                                  Differenzial

Profitieren Sie von unseren Erfahrungen
Wir möchten Sie in die Lage versetzen, die Inbe-            Rat und Tat zur Verfügung. Gerne unterstützen wir
triebnahme und den Betrieb Ihrer Anlage möglichst           Sie bereits bei der Dimensionierung des Gesamt-
eigenständig durchführen zu können. Unsere                  systems. Sie kennen die Verfahrenstechnik, wir die
Experten zeigen Ihnen deshalb gerne Vorgehens-              Elektrik und die zugrunde liegende Physik. In einer
weisen, mit denen Sie sich viel Zeit und Ärger              vertrauensvollen Zusammenarbeit schaffen wir
sparen können.                                              Produkte, die Ihnen Vorteile in der Vermarktung
Unsere Ingenieure stehen Ihnen im Rahmen von                verschaffen.
Inbetriebnahmen, Workshops oder Schulungen mit
für die unterschiedlichsten
Antriebskonzepte

                               voll-elektrisch

                                     Elektromotor
                                                              Wechselrichter
   Elektromotor

              Wechselrichter
                                                                       Batterie

  Batterie                                     Differenzial

Wir richten uns nach Ihnen:
als Systempartner oder
für einzelne Komponenten
– Sie haben die Wahl!
In Serie mit unseren Kunden

Elektronik macht den
Unterschied
Die größte leistungsmäßige Herausforderung
für ein Elektrofahrzeug ist in der Regel nicht die
                                                       Der Elektrobus
Höchstgeschwindigkeit, sondern das Anfahren.
                                                       Hersteller: Sileo GmbH - Serienstart: 2014
Motor und Umrichter müssen so aufeinander abge-
                                                       Verbrauch: 0,7 kWh/km
stimmt sein, dass sie bei 0 Hz Drehfrequenz das
                                                       Reichweite: bis zu 500km, > 200km garantiert*
maximal mögliche Drehmoment aufbringen. Ande-
                                                       Leistung: 2x 120 kW
rerseits muss aber auch die projektierte Höchst-
                                                       Laden: nur im Busdepot
geschwindigkeit erreichbar sein. Früher wurde dies
                                                       Ladezeit: minimal 4h für eine komplette Ladung
mit Schaltgetrieben realisiert, heute werden in der
Regel feldschwächbare Motoren verwendet. Das            Besonderheiten: wartungsarmes elektronisches
spart Geld und erhöht die elektrische Effizienz. Wir    Differential; redundante Auslegung des Antriebs-
können mit feldschwächbaren Motoren ein hohes           strangs; Rekuperation von bis zu 80%
Drehmoment über den gesamten Drehzahlbereich            der Bremsenergie
erreichen und eine maximale Effizienz auch für
den Teillastbetrieb erzielen.
                                                       * im normalen Linienbetrieb bei 500.000 km belegter Laufleistung.
Abb.2 Elektrischer Linienbus Sileo

                 Batterie

           Wechselrichter                                     Der Fahrantrieb
                                                              Eine redundante Auslegung garantiert,
Wechselrichter                       Elektromotor             dass der Elektrobus auch im Störungs-
                                                              fall noch sicher zurück in das Bus-
                                                              depot kommt.
Untersetzung

                                               Untersetzung
                            Elektromotor
ARADEX AG

           Innovationspreis            Weltneuheit                    Innovationspreis             Innovationspreis
           erster digitaler            Nutenstanze läuft              elektron. Kurven-            Technologie zur
           Servo-Umrichter             stabil in der Pro-             scheibe 20%                  digitalen Kom-
           für Produktions-            duktion mit 1300               schneller als die            pensation von
           maschinen                   Hüben /min                     mechanische                  Schwingungen

                                  1991                          1998                         2000
1989                1990                           1997                       1999                             2004
    ARADEX AG                   Weltneuheit                   Weltneuheit                  Weltneuheit
    Gründung                                                  CNC gesteuerter              intermittierende
                                4-Achs CNC mit
    automation                  Ein-Prozessor                 Pressentransfer              Folienprägung mit
    drives                      Steuerung                     mit 10-Achsen,               Beschleunigung
    controls                                                  30% schneller                bis zu 700m/s2

 Wir über uns
 ARADEX ist seit fast 30 Jahren Pionier auf dem             bung ausgelagert. So können wir uns voll auf die
 Gebiet der hochperformanten Antriebstechnik.               Entwicklung und den Vertrieb unserer Produkte
 Kurz nach Gründung des Unternehmens stellten               kümmern. Wir beraten unsere Kunden nicht nur
 wir die weltweit erste industriell verwendbare             bei der Dimensionierung ihrer Projekte, sondern
 CNC-Steuerung auf Basis eines Industrie-PC vor.            unterstützen auch gerne bei Inbetriebnahme und
 Nach und nach kamen schnelle Umrichter, Feld-              Service.
 busse und verschiedene Peripherieprodukte hinzu.
                                                            Die Partnerschaft mit anderen Unternehmen ist für
 Heute ist ARADEX einer der Komplettanbieter der            ARADEX ein wichtiges Element zur Effizienzstei-
 Industrieautomatisierung und immer noch techno-            gerung und zur Komplettierung unseres Portfolios.
 logisch führend, was Genauigkeit und Geschwin-             Gut funktionierende Netzwerke sind zur erfolgrei-
 digkeit unserer Produkte angeht. Zusätzlich zur            chen Durchführung unserer Projekte sehr wichtig.
 Antriebselektronik für Schaltschränke bietet               Die Vielzahl der unterschiedlichen Anwendungen
 ARADEX seit einigen Jahren mit VECTOPOWER                  erfordert immer wieder die Mithilfe externer
 auch eine Baureihe für mobile Anwendungen an.              Spezialisten und hilft uns, auf unsere Kernkompe-
                                                            tenzen fokussiert zu bleiben.
 Die Produktion haben wir bereits vor Jahren an
 spezialisierte Unternehmen in der näheren Umge-
seit fast 30 Jahren

       Innovationspreis             Weltneuheit                 Weltneuheit                       Weltpremiere
       virtuelle Sensorik          effizientester               voll-elektrische                  Antrieb des weltweit
       misst Drehmo-               Elektro-Linienbus            Fähre mit                         größten Elektro-
       mente genauer               < 0,7kWh/km im               Schnell-Ladung                    fahrzeugs; einem
       als Sensoren                normalen Betrieb             am Landesteg                      110 Tonnen Dumper

 2008                        2011                        2013                               2016
               2009                         2013                         2014                                  2018
Weltneuheit                 Weltneuheit                Innovationspreis                   Weltneuheit
mit Elektromotor            bidirektionales,           VECTOPOWER,                        Oberleitungsbus
angetriebener               galvanisch getren-         flexibelster Serien-               lädt Batterie und
Kompressor mit              ntes Ladegerät             Wechselrichter für                 fährt Teilstrecken
150.000 U/min                                          Elektromobilität                   ohne Oberleitung

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      die Technologie,
      mit der Sie an der
      Spitze bleiben.

                                                               Abb.3 Vorstand ARADEX AG
Impressum
ARADEX AG               Grafik und Bilder:   Bildnachweis:
Ziegelwaldstr. 3        ARADEX AG            Cover: www.istockphoto.de, ARADEX AG (Archiv)
D-73547 Lorch           Ziegelwaldstr. 3     Seite 2,3,4,5,6,8,9,14,15: www.istockphoto.de
                        D-73547 Lorch        Seite 7: Abb.1 ARADEX AG (Archiv)
info@aradex.com                              Seite 12,13: Abb.2 ©Bozankaya
www.aradex.de           ©
                         2018 ARADEX AG      Seite 10,11,15: ARADEX AG, Abb.3 ARADEX AG (Archiv)
                                             Seite 16: www.istockphoto.de

                                                                                                   Mai 2018

ARADEX AG
Ziegelwaldstr. 3
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                                                                                                   20180522_POS_00238_DE

Tel.: +49 (0) 71 72 - 91 81 0

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