Unser Fokus

Mobilität und Bahnfahrzeugtechnik

Unsere Aktivitäten im Bereich der mobilen Anwendungen und Antriebe beinhalten das Packaging, die mechanische Integration, die Konstruktion sowie die Festigkeitsprüfung für einzelne Komponenten, Antriebseinheiten bis hin zu  ganzen Fahrzeugstrukturen.

Im Antriebsbereich werden mit Hilfe von kundenspezifischen Komponenten (Motor, Getriebe, Kühler, …) in vorgegebenen Bauräumen ganze Antriebseinheiten konstruiert, die Festigkeit optimiert und zusammen mit Kunden der Serienanlauf begleitet. Derartige Antriebseinheiten werden als PowerPack bezeichnet und kommen in Nahverkehrszügen, Schnellbooten und Großbaggern/Baufahrzeugen zum Einsatz.

Im Fahrzeugbereich reichen die Aufgaben von der Konzeption/Entwurf über die Konstruktion bis hin zur gewichts- und festigkeitsoptimierten Ausführung.

  • Nahverkehrs-/Fernzüge
  • Instandssetzungsfahrzeuge
  • Lokomotiven
  • Lichtraumprofil / Packaging
  • Führerhaus
  • Bremse
  • Innenausbau
  • Drehgestelle
  • Antriebseinheiten

Energie und Antriebstechnik

Energiespeicherung und Antriebstechnik sind weitere zentrale Themen unserer langjährigen Entwicklungsarbeit für PowerPacks, Gensets und Gastransportsysteme.

Für Batteriemodule entwickeln wir die Tragstrukturen inkl. Integration in das Fahrzeug. Bei den Gasspeichern werden meist Druckbehälter aus Faserverbundwerkstoff verwendet. Sie werden als Erdgastanks an Bord von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor oder als Wasserstofftank für Brennstoffzellenfahrzeuge eingesetzt.

Ergänzend werden auch Range Extender für hybrid-elektrische Fahrzeuge entwickelt. Diese Techniken kommen bei PKW, LKW, Bussen und Schienenfahrzeugen zum Einsatz.

Sowohl für die lokale Speicherung als auch den Transport von Gasen werden mehrere Drucktanks zu einem Gesamtsystem zusammengeschaltet. ISATEC entwickelt dazu kundenspezifische Racks oder Rahmenkonstruktionen für Standard-ISO-Container.

Maschinen- und Anlagenbau

Ein großer Erfolg der ISATEC im Anlagenbau: Die Entwicklung einer Portalfräsmaschine zum Einsatz im Flugzeugbau mit zwei Vertikalachsen (spanabhebend bzw. wasserstrahlschneidend) zur Bearbeitung von bis zu 40 m langen Tragflächen. Die Herausforderung liegt hier in der Kombination von hoher Präzision mit kurzen Taktzeiten bei 60 Tonnen Gesamtgewicht.

Oftmals plant, konstruiert und optimiert ISATEC Maschinen und Anlagen, die hohen Anforderungen genügen müssen, wobei Sicherheitsfragen bzw. Investitionsrisiken eine wichtige Rolle spielen.

Typische Anwendungen sind:

Leichtbau und Faserkunststoffverbund

ISATEC ist im Leichtbau vielfältig engagiert – sowohl bei kunststoff- als auch metallbasierten Konstruktionen. Hinzu kommen Lösungen mittels Materialmix wie beispielsweise als Sandwich. Bei Composite-Bauteilen werden die Faserverstärkungen gezielt kraftflussgerecht eingesetzt.

Die Anwendungen reichen von Fahrzeugstrukturen, Aufbauten, Anbauteilen, Komponenten über hybride Werkzeugmaschinen bis hin zu faserverstärkten Drucktanks.

Im Bereich der Bahnfahrzeuge steht die Gewichtsoptimierung zur Steigerung der Nutzlast bzw. Einhaltung der Gewichtsobergrenze stets an oberster Stelle.

Luft- und Raumfahrt

In der Raumfahrt werden sie z. B. zur Speicherung von Gasen wie Stickstoff, Helium und CO2 an Bord von Raketen und Satelliten eingesetzt. ISATEC entwickelt sowohl derartige Tanks als auch Haupttragstrukturen von Raketenstufen, wo der Druckbehälter auch gleichzeitig als tragende Hülle der Raketen dient.

Der Faser-Kunststoff-Verbund FKV, auch Composite genannt, führt aufgrund seines ausgezeichneten Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht zu einem hervorstechenden Leistungsgewicht. Aus diesem Grund werden Kohlefasertanks als Drucktanks für die Flugbahnsteuerung oder den Antrieb von Forschungsraketen verwendet. Die Raumfahrtanwendung bedeutet eine hohe Anforderung an Auslegung der Tanks. Unsere umfangreiche Erfahrung in der Auslegung wird unter Carbon-Drucktanks näher beschrieben.

Um eine Kosteneinsparung zu erreichen, werden möglichst alle Stufen mit gleichen Behältern ausgerüstet. Die aus dem Faser-Kunststoff-Verbund hergestellten Behälter ermöglichen eine kurzfristige Fertigung und führen zu einer hohen Flexibilität bei Lieferengpässen von Metallvorprodukten und den damit verbundenen Auslastungen in der Produktion.

Die ISATEC führt Systemuntersuchungen zu verteilten hybriden Flugzeugantrieben in gemeinschaftlicher Zusammenarbeit mit Projektpartnern durch, s. Forschungsprojekt "HyFly".

Forschung und Wissenschaft

Zusätzlich zu Aufgaben aus vielen Industriezweigen werden auch verschiedenste Themen aus Forschung und Wissenschaft bearbeitet.

In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten Forschungsprojekt "HIS" arbeitet ISATEC gemeinsam mit Projektpartnern an der Entwicklung eines hochintegrierten Stackmoduls für Hochtemperatur-Brennstoffzellen (solid oxide fuel cells, SOFCs).

Im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP II) des BMVI bearbeiteten Forschungsprojekt Delfin arbeitet ISATEC an der Erforschung alternativer Materialien und Fertigungsprozesse für kosten- und gewichtsreduzierte Typ 4 Wasserstoff-Druckbehälter (700bar) aus endlosfaserverstärktem Kunststoff.

Im Projekt „Entwicklung optimierter Kühlgeometrien mittels adjungierter Simulationsmethoden für die Direkt-Heißwasserkühlung von Rechenzentren“, das durch das zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) mit Mitteln des BMWi gefördert wird, werden thermodynamisch und hydraulisch optimierte Kühlgeometrien durch Einsatz computergestützte Simulationsverfahren entwickelt.

In einem weiteren im März 2020 abgeschlossenen Forschungsprojekt "HyFly", das vom BMWi im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms LuVo v-3 gefördert wird, führt ISATEC gemeinsam mit unseren Projektpartnern Systemuntersuchungen zu verteilten hybriden Antriebssystemen für Flugzeuge durch. Die ISATEC ist zusammen mit der ENGIRO GmbH dank seiner Systemkompetenz Ansprechpartner und Ideengeber für leistungsstarke Generatoren und E-Flugmotoren.