Die Professur für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik stellt sich vor

Prof. Dr.-Ing Dr. h.c. Ralph Kennel
www.eal.ei.tum.de
Anzahl der Mitarbeitenden:
ca. 50
Angebotene Vorlesungen:
Bachelor: Technische Elektrizitätslehre I und II; Grundlagen Elektrische Antriebe; Grundlagen Leistungselektronik; Simulation mechatronischer Systeme
Master: Antriebsregelung für Elektrofahrzeuge; Elektrische Aktoren und Sensoren in geregelten Antrieben; Bewegungssteuerung durch geregelte elektrische Antriebe; Umwandlung elektrischer Energie durch Leistungselektronik; Power Electronics (englisch); Systemidentifikation in der Mechatronik; Elektrische Bahnen; Renewable Energy systems (englisch)
Industriepartner:
Fa. MACCON, München; Fa. Compact Dynamics, Starnberg; Fa. SINNPower, Gauting; Fa. BMW, München; Fa. BOSCH, Stuttgart; Fa. AUDI, Ingolstadt; Fa. SEW Eurodrive, Bruchsal; Fa. IAV, Gifhorn
Ansprechpartner für Abschlussarbeiten und HiWi-Jobs:
kennel@ieee.org

„Energie“ ist in den letzten Jahren verstärkt in die Aufmerksamkeit der Gesellschaft gerückt. Nachdem in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts Energie als unbegrenzt verfügbar betrachtet wurde, konzentrierte man sich damals auf die Übermittlung und Verarbeitung von Informationen und Daten. Inzwischen ist der Mehrheit von uns allerdings bewusst geworden, dass jede Informationsverarbeitung letzten Endes in einer Bewegung enden muss – es muss etwas getan werden, um das Ergebnis einer Informationsverarbeitung in einen nützlichen Effekt umzusetzen (ansonsten ist die Informationsverarbeitung wirkungslos) – da das Zeitalter der Bewegung durch menschliche Arbeitskraft zu Ende geht (sie wird einfach zu teuer), kommt der (elektrischen) Antriebstechnik und Leistungselektronik verstärkte Bedeutung zu. Dieser Bedeutung will unser Lehrstuhl mit seinen Aktivitäten Rechnung tragen. 

Mehr als die Hälfte der erzeugten elektrischen Energie wird in mechanische Bewegung umgesetzt – mit elektrischen Antrieben. Leider vergeuden aktuell noch viele elektrische Antriebe (in alter Technik) 25 % bis 40 % dieser Energie; mit modernen drehzahlveränderbaren Antrieben und Leistungselektronik lässt sich das einsparen – das würde ausreichen, um mehr Kohlendioxid-Ausstoß einzusparen als nach dem ursprünglichen Kyoto-Protokoll notwendig gewesen wäre. Dies zeigt, wie wichtig das Forschungsgebiet unseres Lehrstuhls ist. 

Prof. Dr.-Ing Dr. h.c. Ralph Kennel

Der Forschungsfokus des Lehrstuhls für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik liegt derzeit auf folgenden Gebieten: 

Geberlose Regelung von elektrischen Antrieben 

Drehzahlveränderbare Antriebe benötigen Informationen über die aktuelle Position oder Drehzahl des Rotors. Diese ohne einen speziellen Positions- oder Drehzahlgeber zu ermitteln, spart nicht nur Kosten, sondern erhöht auch die Zuverlässigkeit der elektrischen Antriebe. Dies reduziert die Hemmschwelle, die Mehrkosten für drehzahlveränderbare Antriebe zu tragen. Unser Lehrstuhl hat einen entscheidenden Anteil daran, dass die geberlose Regelung heute weltweit zu den am intensivsten untersuchten Verfahren der elektrischen Antriebstechnik gehört. 

Moderne Regelungsverfahren für elektrische Antriebe


So genannte „intelligente“ Regelungsverfahren (z.B. prädiktive, flachheitsbasierte oder nicht-identifizierende, adaptive Regelungen) ermöglichen es besser als bisher, dem elektrischen Antrieb ein gewünschtes Verhalten vorzugeben. Hierzu gehört auch, neben der eigentlichen Funktion des Antriebs, Eigenschaften wie reduzierte Emissionen aller Art und einen minimalen Energieverbrauch zu gewährleisten. Unser Lehrstuhl hat die prädiktive Regelung in den Fokus der Forschung gerückt – heute erforschen weltweit viele Institute das Gebiet der prädiktiven Regelung. 

Regenerative Energiesysteme (v.a. Photovoltaik- & Windenergie & Energieeffizienz) 

Regenerative Energiesysteme (wie z.B. Windkraftanlagen und Photovoltaik-Module) werden langfristig ökonomisch und ökologisch entscheidende Standbeine der weltweiten Energieversorgung darstellen. Mit seiner Expertise in Leistungselektronik und elektrischer Antriebstechnik möchte der Lehrstuhl sich verstärkt im Bereich ausfallsicherer, energieeffizienter und netzstabiler erneuerbarer Energiesysteme einbringen.  Im Fokus stehen hierbei Umrichtertopologien, die gegenüber den üblichen Spannungszwischenkreisumrichtern deutliche Vorteile aufweisen. 

Kontaktlose Energieübertragung 

Mit elektrischer Energie kann man fast alles machen – nur leider kann man sie nicht speichern. Daher muss sie in dem Augenblick „erzeugt“ werden, in dem sie auch benötigt wird. Um dies bei beweglichen Systemen machen zu können, muss die Energie berührungslos übertragen werden. Unser Lehrstuhl untersucht hierzu notwendige Konzepte für Industrieanlagen und Verkehr. 


Wir entwerfen, optimieren und erproben neuartige Antriebslösungen und Leistungselektronik in enger Kooperation mit unseren industriellen und universitären Projektpartnern. Die Erkenntnisse aus der praktischen Umsetzung unserer Arbeitsweisen und Lösungen lassen wir in die Ausbildung unserer Studenten einfließen, um den Wissensstand der nächsten Ingenieursgeneration sicherzustellen.  
Unser Lehrstuhl arbeitet eng mit anderen Lehrstühlen der TUM zusammen (wie z.B. der elektrischen Energiewandlung), gehört aber auch zu der so genannten ALM-Runde – das ist ein lockerer Zusammenschluss aller Hochschulinstitute in Bayern, Österreich und der Schweiz auf dem Gebiet der elektrischen Antriebstechnik, Leistungselektronik und elektrischen Maschinen (Abkürzung: ALM).  

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.