E-Mobilität: ZEISS Messtechnik ist Schlüssel für Serienfertigung

Kaum ein anderer Fahrzeughersteller setzt so konsequent auf die Elektrifizierung seines Portfolios wie der Volkswagen Konzern. Das erste rein als Elektroauto konzipierte Fahrzeug ist der VW ID.3. Der Kompaktwagen soll schon bald allein in Deutschland jährlich bis zu 500.000-mal vom Band laufen, zusätzliche Werke in anderen Ländern sind bereits geplant. Die wesentlichen Bauteile des Elektromotors entstehen im Volkswagen Group Components Werk in Salzgitter. Beim Stator setzt Volkswagen auf ein innovatives Konzept mit Hairpins.

„Dieses Vorgehen erlaubt uns eine Produktion in hoher Stückzahl, und der Motor bietet zugleich spürbar mehr Leistung bei deutlich weniger Gewicht“, so Philip Kurz, der im Komponentenwerk Salzgitter zuständig ist für Motorplanung und -prüfung. Eine Herausforderung dabei war jedoch die Qualitätssicherung: Durch die Beschaffenheit der Hairpins kamen Messmethoden aus dem traditionellen Motorenbau an ihre Grenzen. Daher entwickelte VW zusammen mit ZEISS im Lauf des letzten Jahres eine Messlösung, die es dem Autobauer ermöglicht, mit der Elektromobilität in Großserie zu gehen.

Die Hairpins im Stator des neuen Elektromotors aus beschichtetem Kupfer ersetzen die herkömmliche Wicklung von Kupferdraht. Pascal Schmidt, Mitarbeiter der Qualitätssicherung, erklärt, warum das die klassische Messtechnik überfordert: „Das Kupfer ist leicht verformbar, deswegen können wir es nicht taktil antasten. Außerdem glänzt es und ist halb lichtdurchlässig, ist also auch für optische Sensoren schwer zu erfassen.“ Dazu kommt, dass die Form der gefertigten Hairpins nicht der Einbauposition entspricht. Und der Wickelkopf mit über 100 eingebauten Hairpins muss komplett sensorisch erfasst werden, um sicherzustellen, dass die Hairpins das Gehäuse des Elektromotors nicht berühren. Zudem musste eine effiziente Messstrategie entwickelt werden, die alle Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen an den Elektromotor erfüllt.