Das mitdenkende Hybridfahrzeug der Zukunft. Cottbuser Mathematiker starten Forschungsprojekt für energieeffiziente Routenplanung

Drei Mathematik-Lehrstühle der BTU Cottbus–Senftenberg haben ein Verbundprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung in Höhe von 650.000 Euro nach Cottbus geholt. In den nächsten drei Jahren sollen von Cottbuser Forschern und Mathematikstudenten innovative Verfahren und Algorithmen für eine routenbasierte, energieeffiziente Steuerung von Hybridfahrzeugen entwickelt werden. Projektpartner aus der Industrie sind dabei der Navigationsspezialist TomTom, der Automotive Entwicklungspartner IAV und der Motorenentwickler Wankel SuperTec.
„Bisher müssen Entscheidungen zum Zu- oder Abschalten des Elektroantriebs sowie zur Aufladung der Batterie eines Hybridfahrzeugs aufgrund weniger lokaler Informationen getroffen werden. Dann ist die Batterie schon mal zum falschen Zeitpunkt voll oder leer“, erklärt Prof. Dr. Sabine Pickenhain, Lehrstuhlinhaberin Mathematik, insbesondere Optimierung. In Zukunft soll das Navigationssystem jedoch beispielsweise eine bevorstehende Bergabfahrt rechtzeitig an die Antriebsstrangsteuerung mitteilen. So kann zunächst die Batterie optimal genutzt und anschließend beim Bergabrollen kostenfrei geladen werden. Das Navigationssystem soll diese neuartige, komplexe Steuerung des hybriden Antriebsstrangs bereits bei der Routenplanung berücksichtigen und besonders verbrauchsarme Strecken berechnen. Die Steuerung und das energieeffiziente Routing können jedoch nur unter Berücksichtigung des individuellen Fahrstils jedes Fahrers erfolgen. Dieses Fahrverhalten soll anhand von Methoden aus der Numerischen Mathematik, genauer dem Machine-Learning, analysiert und in die Optimierung integriert werden. „Ein besonders spannender Teil des Projektes ist das Zusammenspiel sehr unterschiedlicher Teilgebiete moderner Mathematik“, erläutert Prof. Dr. Michael Breuß, der seit 2012 in der Mathematik eine Juniorprofessur für Numerik partieller Differentialgleichungen an der Universität inne hat.
Das BMBF finanziert bereits zum siebten Mal im Programm „Mathematik für Innovationen in Industrie und Dienstleistungen“ Projekte an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Anwendung. Diesmal kamen von über 100 eingereichten Vorschlägen von Universitäten und Forschungszentren in ganz Deutschland nur 17 Projekte an die begehrten Fördergelder. „Das zeigt nicht nur, dass sich die Mathematik an der BTU Cottbus–Senftenberg mit hochaktuellen Forschungsfragen beschäftigt. Es zeigt auch, dass in der Wirtschaft ein großer Bedarf an mathematischer Expertise und unseren Absolventen besteht“, so Prof. Dr. Ekkehard Köhler als Koordinator des Projekts. Ein Teil der Fördermittel steht deshalb auch für die Studierenden der Bachelor- und Masterstudiengänge in Mathematik, Wirtschaftsmathematik und Angewandter Mathematik zur Verfügung, die so an einem ganz aktuellen Forschungsthema mitarbeiten können.
Quelle: BTU Cottbus-Senftenberg
Foto: Johannes Koziol