E-Paper 11 Im Detail steckt der Teufel

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12 E-Paper 11/2020 Conrad Connect verbindet Menschen und Unternehmen mit dem Internet of Things Firmenporträt Conrad Connect wenige andere Ökosyteme unterstützen, stellen die Lösungen von Conrad Connect Schnittstellen zu allen kompatiblen Produkten und Services bereit. Das Unternehmen Die Conrad Connect GmbH wurde 2016 als Spin-off der Conrad Gruppe gegründet, die mit ihrer Sourcing Platform, sich an Technik- und Elektronikanwender im B2B- und B2C-Bereich wendet und den kompletten technischen Betriebsbedarf sowie passgenaue Services anbietet. Das Internet of Things – und seine unternehmensfokussierte Variante, die „Industry of Things“ – eröffnen B2B- und B2C-Verbrauchern eine Vielzahl von smarten und hochflexiblen Möglichkeiten. Disruptive Services stellt Conrad Connect als PaaS (Platform-as-a-Service) Unternehmen, Organisationen, Institutionen, Bildungseinrichtungen und Privatanwendern dabei zur Verfügung. Die Kunden agieren branchenübergreifend Von Berlin aus unterstützt das Conrad Connect-Team Unternehmen in unterschiedlichen Branchen. IoT-Projekte innerhalb der Segmente Retail, Energy, Facility-Management, Insurance usw. repräsentieren die ungemeine Branchenvielfalt der Berliner. Für die 25 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter unter der Leitung des Vice-President Andreas Bös gilt dabei der Dreiklang: Prozesse smarter gestalten, © www.conradconnect.com digitale Transformationsprojekte weiterentwickeln und den langfristigen, Mehrwert zugunsten der Kunden etablieren. Sowohl für KMU als auch für Marktführer und Konzerne. Der Aufbau einer entsprechenden IoT-Plattform erfordert dabei normalerweise erhebliche Investitionen, bindet Personal über Monate und Jahre. Diesen Aufwand sparen sich die gewerblichen Kunden und können sich wieder voll und ganz auf ihre unternehmerischen Kernkompetenzen und die Wünsche ihrer Kunden konzentrieren. Das Produkt: Die smarte Vorspultaste der Digitalisierung Privatanwender nutzen die einfache grafische Benutzeroberfläche der Conrad Connect-Plattform, um über ein intuitiv konfigurierbares Dashboard ihre Geräte, Apps und Dienstleistungen aus den Bereichen Sicherheit, Gesundheit & Fitness, Smart Home & Garden, Energie-Management und Mobilität zu Automationsprojekten zu verbinden, zu teilen, zu überwachen und zu steuern. Das Alleinstellungsmerkmal von Conrad Connect: Im Gegensatz zu den proprietären IoT-Applikationen der Hersteller, die zumeist nur eigene Standards oder IoT – Schrittmacher der Energie- und Mobilitätswende Der sich stetig zuspitzende Klimawandel erfordert ein weltweites Umdenken bezüglich des allgemeinen und individuellen Energie- und Ressourcenverbrauchs. Die Begriffe „Energiewende“ und „Verkehrswende“ stehen für den Anspruch, die nicht-nachhaltige Nutzung fossiler Energieträger erheblich zu reduzieren und gleichzeitig die individuellen Mobilitäts- und Lebenskonzepte der Menschen weitestgehend aufrechtzuerhalten. Diese „Schere“ lässt sich dauerhaft nur bewältigen, wenn die verfügbaren alternativen und regenerativen Energie- und Antriebsressourcen smart und hocheffektiv gesteuert, verteilt und eingesetzt werden können. Diese Herangehensweise auf allen Ebenen sicherzustellen sowie ein breites Spektrum von Schnittstellen und Verknüpfungsoptionen vorzuhalten, stellt die Kernkompetenz von Conrad Connect dar. Je smarter die jeweiligen Ressourcen-Anbieter und -Verbraucher miteinander verknüpft werden können, desto weniger Redundanzen, Über-/Unterkapazitäten oder Leerläufe fallen an. Erfolgreiche Exempel finden sich auf unterschiedlichsten Levels: Zum Beispiel der norwegische Energiekonzern Fjordkraft, dem Conrad Connect einen eigens entwickelten Service zur Verfügung gestellt hat. Hintergrund: Um den Kunden die Möglichkeit zu geben, sich an den stündlich schwankenden Strompreis zu orientieren, ermöglicht die hauseigene PaaS-Lösung den bestmöglichen, kostensparenden Ladeprozess fürs E-Auto. Oder die automatisierte Heizungssteuerung für Büros, Ferienwohnungen oder das smart Home, um einerseits keine leere Räume zu heizen und andererseits nach der Arbeit ein angenehm warmes Zuhause vorzufinden. ó E-Paper 11/2020

13 Den Totalausfall vermeiden Elektronikmodul schützt autonome Fahrzeuge vor Bordnetz-Ausfall E-Paper 11/2020 Stellt einen Notbetrieb in autonomen Fahrzeugen sicher: Das von Fraunhofer- Forschenden und Partnern entwickelte Elektronikmodul. Die Energieversorgung in autonomen Elektrofahrzeugen wird durch zwei Quellen gewährleistet: Neben der Hochvoltbatterie gibt es eine herkömmliche 12V-Batterie, die das Auto im Ruhezustand oder in hohen Lastsituationen im Fahrbetrieb versorgt. Sicherheitskritische Komponenten wie Bremse und Lenkung können somit an zwei Energiepfade angebunden werden. Was passiert jedoch, wenn in einem der beiden ein Fehler, zum Beispiel ein elektrischer Kurzschluss auftritt? Damit ein Totalausfall verhindert werden kann, entwickelten Forschende des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM im Projekt HiBord gemeinsam mit Partnern ein elektronisches Trennelement. Dieses isoliert den Fehler im Bordnetz, so dass es nicht zu sicherheitskritischen Situationen kommt. Das Modul wurde bereits erfolgreich in einem BMW i3 in Betrieb genommen. Laut einer optimistischen Schätzung des ADAC wird der Anteil der Neufahrzeuge, in denen sich die fahrende Person auf allen Autobahnen anderen Aufgaben widmen kann, bis zum Jahr 2050 auf 70 Prozent steigen. Doch bemängeln Kritiker noch einige ungeklärte Fragen bei selbstfahrenden Shuttles: Kann ein automatisches System auch im Notfall zuverlässig reagieren, und was passiert, wenn es durch einen sich ausbreitenden Kurzschluss zusammenbricht? In den heutigen Bordnetzarchitekturen von hoch- und vollautomatisierten Fahrzeugen ist es üblich, den betroffenen Bereich durch eine Überlastsicherung abzugrenzen. Dieser Aufbau führt allerdings dazu, dass die betroffene Komponente im Fehlerfall gänzlich abgeschaltet wird. Für das hoch- und vollautomatisierte Fahren ist eine solche Vorgehensweise nur dann möglich, wenn alle Komponenten und das Bordnetz redundant, also doppelt vorhanden sind. Ein vor allem im Falle des Bordnetzes teurer und platz- sowie gewichtstreibender Ansatz. Um die Sicherheit während der Fahrt auch ohne ein zweites Bordnetz hochzuverlässig zu gewährleisten, entwickelten Forschende des Fraunhofer IZM im Projekt HiBord gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB ein Trennelement, welches die fehlerhafte Komponente des Bordnetzes abschaltet und die Versorgung von sicherheitsrelevanten Komponenten trotzdem gewährleistet. Fahrt auf den Standstreifen ist noch möglich Was wie ein Sparansatz klingt, ist in punkto Sicherheit eine wesentliche Verbesserung für das autonome Fahren. Phillip Arnold, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IZM, erklärt: »Mit den bisherigen Systemen kann es bei Unterspannungen während der Fahrt zu einem abrupten und unkontrollierten Ausfall der gesamten Elektronik, also auch der Lenk- und Bremssysteme kommen. Gerade bei hohen Geschwindigkeiten ist das ein nicht tolerierbares Risiko. Dank unseres neuen Moduls funktioniert ein Teil des Bordnetzes weiter und das vollautomatisierte Auto hat noch ausreichend Zeit, um die Passagiere in einen sicheren Bereich, z.B. auf einen Standstreifen oder Parkplatz, zu fahren.« In der Leistungselektronik werden Feldeffekttransistor-Schalter – so genannte MOSFETs – verwendet, um große elektrische Ströme oder Spannungen zu leiten oder zu sperren. Das neu entwickelte Trennelement verfügt über 16 dieser MOSFET-Schalter und kann bis zu 180 Ampere problemlos leiten. Wird dieser Schwellwert, etwa bei einem Kurzschluss überschritten, öffnet der elektrische Schalter und trennt den Strom. Da die MOSFET-Schalter sogar bis 300 Ampere belastbar sind, werden sie weit unter ihrer Belastungsgrenze betrieben und weisen dadurch eine deutliche höhere Lebensdauer auf als bisherige Lösungen. Modul ist 60-mal schneller als herkömmliche Sicherungssysteme In Tests erzeugten die Forschenden künstliche Kurzschlüsse. Die Ergebnisse zeigten, dass das Elektronikmodul bis zu einer Stromstärke von 700 Ampere zuverlässig isolieren kann, ohne dass sich der Kurzschluss ausbreitet. Auch die Schaltschnelligkeit weist klare Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Prinzip auf: Während eine übliche Schmelzsicherung rund 20 Millisekunden zum Auslösen benötigt, detektiert das Trennelement einen Fehler binnen 10 Mikrosekunden und löst innerhalb von 300 Mikrosekunden aus. Damit ist es über 60-mal schneller als derzeitige Sicherungssysteme. Das fertige Modul wurde bereits in einem elektrischen BMW i3-Demonstrator erfolgreich getestet und ist so ausgelegt, dass es prinzipiell in jedem Elektrofahrzeug eingesetzt werden kann. Als Ausfallschutz für unerwartete elektronische Ereignisse stellt es einen wegweisenden Schritt dar, um das autonome Fahren sicher und zuverlässig zu realisieren. ó © Fraunhofer IZM/Volker Mai