Elektroautos gelten als Zukunft der Mobilität, doch Reichweite und Ladezeit bremsen oft Kaufinteressierte. Die Fachhochschule Dortmund arbeitet im EU-Projekt ODYSSEV an Hochvolt-Antrieben, die deutlich schnelleres Laden und leichtere Fahrzeuge ermöglichen. Acht europäische Länder und 14 Partnerorganisationen beteiligen sich an dem 42-monatigen Vorhaben. Entwickelt werden alle Schlüsselkomponenten vom Halbleiter über Powermodule bis hin zu Elektromotor und Batteriepaket.
Physik und Herausforderungen von Hochvolt-Antrieben
Der Fachbereich Maschinenbau ist unter der Leitung von Prof. Dr. Markus Thoben maßgeblich am EU-Forschungsprojekt ODYSSEV beteiligt. ODYSSEV steht für „Optimised DYnamics of High-Voltage Powertrains: Developing Sustainable Systems for Electric Vehicles“. Das Projekt will den Einsatz von Hochvolt-Technologien bei E-Autos vorantreiben und sichere Standards definieren. Es wird vom EU-Programm Horizon Europe über die 2ZERO Partnership gefördert und startete Anfang 2026 mit einem Kick-off am spanischen CIRCE Institute in Saragossa.
Um zu verstehen, warum Hochvolt-Technologie so entscheidend ist, hilft ein einfacher Vergleich: Strom fließt durch ein Kabel ähnlich wie Wasser durch einen Schlauch. Um mehr „Leistung“ zu übertragen, gibt es zwei Wege – ein größerer Schlauch (dickere Kabel und mehr Stromstärke) oder höherer Druck (größere Spannung). Hochvolt-Systeme setzen auf die zweite Variante. Sie ermöglichen ultraschnelles Laden und benötigen dünnere Kabel, was Gewicht und Kosten spart. Zudem erzeugen sie weniger Abwärme, sodass weniger Energie verloren geht.
Doch der Sprung auf höhere Spannungen ist technisch anspruchsvoll: Bei über 1000 Volt steigen die Anforderungen an Isolationsmaterialien drastisch, herkömmliche Silizium-Halbleiter stoßen an ihre Grenzen, und Batterien müssen den massiven Energieeinstrom beim Schnellladen bewältigen, ohne zu überhitzen. Genau hier setzt ODYSSEV an.
14 Partner aus acht Ländern – FH Dortmund übernimmt Systemarchitektur
Das Projekt vereint 14 Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus acht europäischen Ländern – darunter University College London, Universität Bremen, das KTH Royal Institute of Technology in Schweden sowie Industriepartner wie Mitsubishi Electric Europe und ZF Friedrichshafen.
Die FH Dortmund übernimmt eine Schlüsselrolle und leitet das Arbeitspaket Systemarchitektur. „Mit ODYSSEV gehen wir den nächsten konsequenten Schritt in der Elektromobilität“, erklärt Prof. Dr. Markus Thoben.
„Hochvolt-Technologien jenseits von 800 Volt ermöglichen nicht nur dramatisch kürzere Ladezeiten, sondern auch leichtere Fahrzeuge durch dünnere Kabel und höhere Gesamteffizienz durch reduzierte Energieverluste. Das macht E-Autos alltagstauglicher und attraktiver für breite Käuferschichten.“
Entwicklung und Erprobung des Hochvolt-Antriebs
Das Projekt umfasst die gesamte Entwicklungskette – von innovativen Halbleitern über leistungsstarke Powermodule bis hin zur Integration in zentrale Komponenten wie On-Board-Ladegeräte und Traktionswechselrichter. Außerdem wird ein speziell auf die Hochvolt-Architektur ausgelegter Elektromotor entwickelt, der gemeinsam mit einem rekonfigurierbaren Batteriepaket die Grundlage für ein hocheffizientes und skalierbares Antriebssystem bildet.
Die FH Dortmund unterstützt die Partner von der simulationsgestützten Auslegung bis hin zur innovativen Cloud-Integration. „Unsere Aufgabe ist es, das komplexe Zusammenspiel aller Komponenten zu orchestrieren und die Entwicklungsprozesse durch digitale Methoden zu beschleunigen“, erläutert Seyed Saeed Mirsafian, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt.
„Wir bringen unsere Expertise in der Modellbildung und Simulation ein, um bereits am Computer zu optimieren, was später auf der Straße funktionieren muss. Das spart Zeit, Kosten und ermöglicht es, verschiedene Szenarien durchzuspielen, bevor der erste Prototyp gebaut wird.“ Den Abschluss des Projekts bildet die Erprobung des entwickelten Demonstrators auf der LaSiSe-Teststrecke in Selm.
