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Elektrofahrzeuge

Beispiele für Antriebe mit effektivem Wirkungsgrad im Bereich Strom sind die Brennstoffzelle und der Elektromotor. Elektrofahrzeuge werden voraussichtlich den Verbrennungsmotoren den Rang ablaufen. Brennstoffzelle, Elektromotor und Elektrofahrzeuge sind die innovativen Technologien, die unsere mobile Zukunft mitbestimmen werden. Elektrofahrzeuge sind der vielversprechendste zu erschließende Markt.

Brennstoffzelle, Elektromotor und Elektrofahrzeuge erleben gerade ihren Durchbruch. In Autos oder Laptops findet die Brennstoffzelle neue Anwendungsbereiche. Die Brennstoffzelle befindet sich, wie die Elektrofahrzeuge, jedoch noch in der Entwicklungsphase, das optimale Potential der Brennstoffzelle ist bei weitem nicht ausgeschöpft. Die Massenproduktion läuft bereits an, wodurch der Brennstoffzelle in weiten Kreisen ein wahrer Boom prognostiziert wird. Auch Elektromotor und Elektrofahrzeuge stehen, wie die Brennstoffzelle, noch am Anfang der Ausschöpfung ihrer Anwendungsmöglichkeiten. Der Grundstein für den Elektromotor, und somit für Elektrofahrzeuge, wurde gelegt, als die Magnetwirkung des Stroms entdeckt wurde. Der aus dieser Entdeckung resultierende spätere Elektromotor wird durch die Lorentzkraft angetrieben, die ein Magnetfeld auf ein anderes ausübt. Mit der Weiterentwicklung von althergebrachten Technologien, wie der Brennstoffzelle und dem Elektromotor, sind heute umweltfreundliche Elektrofahrzeuge auf dem Vormarsch. Noch beherrschen jedoch die Hybridfahrzeuge den Markt im Bereich umweltschonender Autos. Hybridfahrzeuge nutzen Verbrennungsmotor und Elektromotor im Verbund und sind somit abgespeckte Elektrofahrzeuge.

Die Brennstoffzelle

Das Prinzip der Brennstoffzelle basiert auf einem galvanischen Vorgang. Der Aufbau einer Brennstoffzelle ist durch die beiden Elektroden geprägt. Die Energie der Brennstoffzelle entsteht dabei durch das Elektrodenpotential, also der Aufladung von Anode und Kathode. Die Aufladungen bewirken eine Potentialdifferenz in der Brennstoffzelle, die letztendlich in elektrische Arbeit umgewandelt wird. Von ihrer Erfindung bis zum heutigen hochtechnologischen Stand hat die Brennstoffzelle eine erstaunliche Entwicklung durchlaufen. Schon zum jetzigen Zeitpunkt kommt die Brennstoffzelle in vielen unterschiedlichen Bereichen zur Anwendung. Doch die beeindruckende Karriere der Brennstoffzelle ist längst nicht abgeschlossen. Durch die unkomplizierte Handhabung ist der Einsatz für Elektrofahrzeuge der Markt der Zukunft.

Der Elektromotor

Ein Elektromotor ist im Ursprung ein elektromechanischer Wandler. Wie diese Bezeichnung impliziert, vermag der Elektromotor elektrische in mechanische Energie umzuwandeln. Die vom Elektromotor gewonnene mechanische Kraft wird in Bewegung umgesetzt. Als Antrieb kommt der Elektromotor, wie die Brennstoffzelle, schon heute für viele Elektrofahrzeuge in Frage. Doch auch beim Elektromotor befindet sich die Entwicklung als Antrieb für Elektrofahrzeuge noch in vollem Gange. Der erste echte Elektromotor entstand bereits im Jahre 1834. Moderne innovative Technologien stützen sich also heute noch auf Entdeckungen, die vor fast 200 Jahren durch forschende Wissenschaftler gemacht wurden, wie die Beispiele von Brennstoffzelle, Elektromotor und der Elektrofahrzeuge verdeutlichen.

Die Elektrofahrzeuge

Während Elektromotor und Brennstoffzelle ursprünglich in Industriemaschinen Anwendung fanden, sind heute Elektrofahrzeuge die Technologie der Zukunft. Lokomotiven mit Elektromotor standen dabei als erste Elektrofahrzeuge am Anfang der Entwicklung, zum jetzigen Zeitpunkt konzentriert man das Augenmerk auf straßentaugliche Elektrofahrzeuge. Der hohe Wirkungsgrad und der geringe CO2 Ausstoß beim Elektromotor sind die wichtigsten Motivationen bei der modernen Forschung in Richtung Elektrofahrzeuge, mit denen man den aktuellen Energie- und Klimaproblemen begegnen will. Dabei stellt die Energiespeicherung das größte Problem dar, weshalb sich die Wissenschaft der Elektrofahrzeuge auch hauptsächlich auf diesen Aspekt fokussiert. So stecken Elektrofahrzeuge als Hybridmodelle, der Verbindung von Elektromotor und Verbrennungsmotor, heute noch in ihren Kinderschuhen.

Automotive

Die wissenschaftliche Automobilforschung untersucht Bereiche des Automobilbaues inklusive Kfz-Teile und -Zubehör als auch die Umweltrelevanz und Sicherheit der Produkte und Produktionsanlagen sowie Produktionsprozesse.

Der innovations-report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Automobil-Brennstoffzellen, Hybridtechnik, energiesparende Automobile, Russpartikelfilter, Motortechnik, Bremstechnik, Fahrsicherheit und Assistenzsysteme.

News zu Automotive:

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RFID-Technologie: Digitalisierung in der Automobilproduktion

Der Optimierungsdruck in den Hallen der Automobilhersteller ist groß: Die Varianz nimmt stetig zu, die Kosten müssen im Rahmen bleiben. Fraunhofer- Forscher bringen via RFID-Technologie nun mehr Transparenz in die Logistikund Produktionsprozesse bei Automobilherstellern. Das heißt: Der Aufwand wird geringer, die Wirtschaftlichkeit steigt.

Wer schon mal einen Neuwagen bestellt hat, weiß: Die Liste der Extras ist lang, die Variantenvielfalt wird immer größer. Für die Autohersteller geht diese...

02.01.2018 | nachricht Nachricht

Wenn dein Auto weiß, wie du dich fühlst

FZI vom 9. bis 12. Januar auf Fachmesse CES / Karlsruher Wissenschaftler zeigen in Las Vegas System für kamera-basierte Vitalparametererkennung im Fahrzeug

Vom 9. bis 12. Januar stellt das FZI Forschungszentrum Informatik auf der International Consumer Electronics Show (CES) ein System zur kamera-basierten...

20.12.2017 | nachricht Nachricht

When your car knows how you feel

FZI from January 9 to 12 at trade show CES / In Las Vegas, Karlsruhe researchers show system for camera-based recognition of vital parameters in vehicles

From January 9 to 12, the FZI Research Center for Information Technology will present a system for camera-based vital parameter recognition at the...

20.12.2017 | nachricht Nachricht

Mehr Flexibilität in der Produktion durch selbstfahrende Transportfahrzeuge

Die Automobilherstellung steht großen Herausforderungen gegenüber. Denn durch Anforderungen wie die größere Bandbreite an Modellen muss die Montage flexibler werden. Auch im Hinblick auf Elektromobiliät wird es notwendig, während der Produktion ständig eine wesentlich höhere Teilevarianz bereitzustellen. Starre Produktionsstraßen sind dann nicht mehr effizient.

Forscher am Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart haben ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) konzipiert, das eine...

27.11.2017 | nachricht Nachricht

Leichtbauteile für die Automobilindustrie schnell und günstig fertigen

Ein unkonventionelles Fertigungsverfahren für den automobilen Leichtbau entwickeln Wissenschaftler am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH. Mit dem sogenannten Folgeverbundhybridschmieden wollen sie Blech- und Massivteile in einem einzigen Werkzeug vorbereiten, verbinden, umformen und nachbearbeiten. Im Vergleich zur konventionellen Massivumformung soll das Verfahren nicht nur Zeit sparen, sondern auch Kosten – weil deutlich geringere Presskräfte nötig sind und somit kleinere Umformmaschinen ausreichen. Durch die Verbindung von Massivteilen mit Blechen aus hochfestem Stahl lassen sich zudem leichtere Bauteile herstellen als mit konventionellen Schmiedeverfahren.

Im Forschungsprojekt „Folgeverbundhybridschmieden“ wollen die Ingenieure am IPH beispielhaft einen Querlenker fertigen. Als Teil der Radaufhängung verbinden...

16.11.2017 | nachricht Nachricht

Kabeleigenschaften schnell und einfach bestimmen

Automobilindustrie: Maschine für automatisierten Mess- und Auswerteprozess

Die Menge an benötigten Kabeln im Auto unterzubringen, ist alles andere als einfach. Simulationen können dabei helfen, allerdings müssen zuvor die...

02.11.2017 | nachricht Nachricht

Wussten Sie wie viele Teile Ihres Autos Infrarot-Wärme brauchen?

Ein Auto soll fahren und dabei gut aussehen. Der Lack soll glänzen, die Scheiben sollen perfekt sitzen und der Airbag muss zuverlässig funktionieren.

Erheblichen Anteil daran hat Infrarot-Wärme. Mindestens 200 Teile eines Autos profitieren bei der Herstellung von Infrarot-Wärmetechnologie.

Autofahrer brauchen eine geräuscharme Fahrerkabine, eine gut funktionierende Heizung oder Kühlung, und im Notfall sollte sich der Airbag schnell öffnen.

23.10.2017 | nachricht Nachricht

Did you know how many parts of your car require infrared heat?

A car should drive and look good. The car paint should shine, the windows must fit perfectly and especially the airbag has to function reliably. Infrared heat is responsible for a significant amount of these processes.

At least 200 parts of a car will benefit from infrared heat technology during its manufacturing process.

Drivers need a quiet cabin, a well-functioning heater for the winter or air-conditioning during the hot summer months, and - in case of an emergency - the...

23.10.2017 | nachricht Nachricht

Two intelligent vehicles are better than one

When EPFL researchers fused the data from two intelligent vehicles, the result was a wider field of view, extended situational awareness and greater safety

Intelligent vehicles get their intelligence from cameras, Light Detection and Ranging (LIDAR) sensors, and navigation and mapping systems. But there are ways...

04.10.2017 | nachricht Nachricht

Neue Akzente für das Ambiente im Automobil

SCHOTT präsentiert mit dem MultiLight ein neues Produkt aus seinem Automotive-Portfolio. Das MultiLight verknüpft eine individuelle Anzahl von Lichtleitern in nur einer Lichtquelle und kombiniert so Punkt- und Konturbeleuchtung in einem Produkt. Für OEMs und Tiers bedeutet das weniger Integrationsaufwand und mehr Designoptionen für eine Bandbreite von Applikationen.

SCHOTT präsentiert mit dem MultiLight ein neues Produkt aus seinem Automotive-Portfolio. Das MultiLight verknüpft eine individuelle Anzahl von Lichtleitern in...

19.09.2017 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

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