Die Verkehrswende ist aktuell ein Topthema. Alternative Antriebstechnologien haben Hochkonjunktur. Auch die Wissenschaft entwickelt Ideen für die Zukunft der Mobilität. Für ihre innovativen Arbeiten im Bereich der Elektromobilität wurden am Donnerstag, 19. September, in Nürnberg vier Nachwuchswissenschaftler vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und der Fraunhofer-Gesellschaft mit dem „DRIVE-E-Studienpreis“ ausgezeichnet. Maximilian Schenke von der Universität Paderborn ist einer der Preisträger.
Regelung von Elektromotoren mithilfe Künstlicher Intelligenz
Schenke belegte Platz zwei in der Preiskategorie „Projekt- bzw. Bachelorarbeiten“ und erhielt 2.000 Euro Preisgeld. In seiner Projektarbeit erarbeitete der Student der Elektrotechnik einen innovativen Ansatz zur Regelung elektrischer Motoren mithilfe des sogenannten tiefen bestärkenden Lernens (Deep Reinforcement Learning). Das bestärkende Lernen ist eine Form des Maschinellen Lernens. Hier entscheidet eine künstliche Intelligenz allein auf Basis zuvor gesammelter Daten ohne manuelle Eingriffe eines Experten. Durch Schenkes Ansatz ist die Regelung eines Elektromotors selbstlernend und so in der Lage, sich auf verschiedene Motorenzustände einzustellen. Damit kann der Motor effizienter arbeiten und der Regler passt sich selbstständig an variierende Betriebs- und Umgebungsbedingungen an.
Dazu Maximilian Schenke: „Durch viele Simulationen konnte der Regler eine Menge Daten über das elektrische Verhalten des Motors sammeln. Diese Daten helfen nun bei der Überführung des Motors in den gewünschten Betriebszustand. In Zukunft verbessern die maschinellen Lernverfahren auf diesem Weg einerseits die Reaktionszeit des Fahrzeugs beim Bremsen und Beschleunigen. Andererseits wird auch die begrenzte Batterieleistung optimal ausgenutzt. Die Auszeichnung meiner Arbeit bedeutet mir sehr viel. Ich freue mich, einen Beitrag zum Thema elektrisches Fahren liefern zu können. Das Projekt ist deshalb für mich noch nicht abgeschlossen. In meiner Masterarbeit werde ich versuchen, weitere Erkenntnisse über die intelligente Regelung elektrischer Maschinen zu sammeln und das Verfahren weiter verbessern.“
Dr.-Ing. Oliver Wallscheid, Forschungsgruppenleiter im Fachgebiet „Leistungselektronik und Elektrische Antriebstechnik (LEA)“, freut sich über den Erfolg seines Studenten: „Die Auszeichnung von Maximilian Schenke ist ein gelungenes Beispiel für die Forschungsorientierung der Masterstudiengänge am Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik. Herr Schenke kann zurecht stolz auf diese Anerkennung sein. Er konnte sich einem harten, bundesweiten Wettbewerb gegenüber vielen Bewerbern durchsetzen. Trotz des tollen Erfolgs bleiben allerdings noch viele offene Forschungsfragen, wie z. B. das Absichern von Elektromotoren gegenüber kritischen Betriebszuständen oder besonders effiziente Lernvorgänge, die in kurzer Zeit zielführende Regler hervorbringen. Diesen und vielen weitere Themen der intelligenten Regelungstechnik widmen wir uns am Fachgebiet LEA zurzeit, um die elektrische Antriebstechnik in Deutschland weiter voranzubringen.“
BMBF und Fraunhofer-Gesellschaft fördern wissenschaftlichen Nachwuchs, der zu Elektromobilität forscht
„Um Herausforderungen wie dem Klimawandel zu begegnen, müssen wir auch in der Mobilität neue Wege gehen. Die Elektromobilität bietet dazu eine Möglichkeit. Sie trägt zum Klimaschutz bei. Umso wichtiger ist es, dass Forscherinnen und Forscher hier zu neuen Erkenntnissen kommen. Neues Wissen ist ein Schlüssel zum Fortschritt“, so Bundesforschungsministerin Anja Karliczek in ihrer Grußbotschaft zur Preisverleihung.
„DRIVE‐E“ wurde 2009 als Initiative des BMBF und der Fraunhofer‐Gesellschaft ins Leben gerufen. Seitdem nahmen mehr als 500 junge Talente, die sich für die Zukunft der Elektromobilität begeistern, am Nachwuchsprogramm teil. Bewerben können sich Bachelor- und Masterstudierende, Absolventen und Doktoranden aller Hochschulen aus den Studienrichtungen Maschinenbau, Elektrotechnik, Mechatronik, Physik, Wirtschaftsingenieurwesen und verwandter Studienrichtungen.
Die Verleihung des „DRIVE-E-Studienpreises“ findet jährlich als Höhepunkt der „DRIVE-E-Akademie“ statt. Die Akademie bietet 50 ausgewählten Teilnehmern aus Deutschland die Chance, eine Woche lang mit Vorträgen, Workshops und Exkursionen in die Theorie und Praxis der Elektromobilität sowie angrenzender Technologien und Konzepte einzutauchen.
Weitere Informationen zur Forschung des Fachgebiets „Leistungselektronik und Elektrische Antriebstechnik“ der Universität Paderborn: ei.uni-paderborn.de/lea
Weitere Informationen zum Preis: www.drive-e.org/studienpreis
