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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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Vom Virtuellen Prototyp zum Serienmodell

Im Automobilbau sind viele Werkzeuge virtuell: Das Virtual Dimension Center (VDC) gibt in einem neuen Whitepaper einen Überblick über die Anwendungsfelder und Trends dieser Virtuellen Techniken im Automobilbau. Sie kommen in Entwicklung, Produktion, Marketing, Training und Service zum Einsatz und machen physische Prototypen zunehmend überflüssig. Die Hersteller werden künftig noch stärker auf diese Methoden und Werkzeuge setzen.

Die Unternehmen der Automobilindustrie verfügen über eine große Innovationskraft. Neben der Luftfahrt war die Automobilbranche eine der ersten Branchen, in der...

01.09.2016 | nachricht Nachricht

Weniger Gewicht für Elektrofahrzeuge: Fraunhofer LBF entwickelt hybride Leichtbauhinterachse

Gewichtsoptimierung spielt in der Elektromobilität ein große Rolle Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat im Rahmen des EU-Forschungsprojektes „epsilon“ eine Hinterachse mit deutlich reduziertem Gewicht entwickelt. Verglichen mit dem herkömmlichen Metall-Design konnten die Wissenschaftler das Achsgewicht um 37 Prozent senken und damit den Energieverbrauch reduzieren. Darüber hinaus sehen die Forscher bei der Substituierung von Metallbauteilen durch Faserverbundmaterialien die Möglichkeit, mit einer geschickten Auswahl der Faser-Matrix-Eigenschaften die Steifigkeit der Struktur und damit die Fahrdynamik positiv zu beeinflussen.

Mit ihren Batterien legen Elektrofahrzeuge deutlich an Gewicht zu, was die Hersteller vor enorme Herausforderungen stellt. Leichtbau spielt daher als Lösung...

16.08.2016 | nachricht Nachricht

Neue Simulationssoftware für die Automobilindustrie - TriboForm auf der Überholspur

Das Startup TriboForm der University of Twente hat eine neue Simulationssoftware für die Automobilindustrie entwickelt, die bereits von den Automobilherstellern Mercedes-Benz und Volvo für Motorhauben, Autotüren und Kotflügel genutzt wird.

Automobilbranche fährt ab auf die Simulationssoftware eines Spin-Offs der University of Twente. Auch andere Branchen könnten zusteigen

12.08.2016 | nachricht Nachricht

New algorithm for optimized stability of planar-rod objects

First-time mathematical formulation by IST Austria computer science professor Bernd Bickel solves problem of technical modelling

During the annual top conference of the Special Interest Group for Computer Graphics (SIGGRAPH) of the Association for Computing Machinery (ACM), which took...

11.08.2016 | nachricht Nachricht

Karlsruhe wird Pionierregion für autonomes Fahren

Das Verkehrsministerium hat heute entschieden: Das Testfeld zum vernetzten und automatisierten Fahren wird in Karlsruhe unter Beteiligung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) aufgebaut – mit Anbindung nach Bruchsal und Heilbronn. Auf diesem Testfeld können Firmen und Forschungseinrichtungen zukunftsorientierte Technologien und Dienstleistungen rund um das vernetzte und automatisierte Fahren im alltäglichen Straßenverkehr erproben.

„Die Verknüpfung von Mobilität und Digitalisierung gibt uns die Chance, sicherer und schneller von einem Ort zum anderen zu kommen und wird zu völlig neuen...

08.07.2016 | nachricht Nachricht

Ultrahochfeste Stähle im Automobilbau

Mit dem Einsatz von „ultrahochfesten warmformgehärteten Stählen“ im Karosseriebau befasst sich ein Forschungsprojekt an der TH Mittelhessen. Projektleiter sind die Friedberger Professoren Dr. Heinrich Friederich und Dr. Udo Jung vom Kompetenzzentrum Verkehr – Mobilität – Automotive. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie wollen die Wissenschaftler ein Verfahren zur Verbindung verschiedener Bauteile, das „Halbhohlstanznieten“, für moderne Werkstoffe weiterentwickeln. Sie arbeiten dabei mit der Adam Opel AG, Stanley Engineered Fastening – Tucker, Linde + Wiemann, Ruhl & Co und Holzapfel Metallveredelung zusammen. Das Land Hessen fördert das Vorhaben mit knapp 250.000 Euro.

In der Automobilindustrie wird der Leichtbau immer wichtiger. Er verringert das Fahrzeuggewicht und reduziert so den Kraftstoffverbrauch. Ein Auto mit heutiger...

01.07.2016 | nachricht Nachricht

Karlsruher Team erfolgreich im vernetzten Fahren

Autos, die sich während der Fahrt untereinander absprechen und autonom Fahren, könnten helfen Unfälle, Staus und Kraftstoffverbrauch zu verringern. Im Rahmen der Grand Cooperative Driving Challenge GCDC im niederländischen Helmond haben nun 10 europäische Forschergruppen gezeigt, wie Autos im Straßenverkehr erfolgreich kommunizieren können. Das Team "AnnieWAY" des FZI Forschungszentrum Informatik und Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) belegte in dem Wettbewerb den zweiten Platz.

In den fahrerischen Disziplinen des Wettkampfs mussten sich die Fahrzeuge autonom im Reißverschlussverfahren in eine Fahrzeugkolonne einfädeln, beim Überfahren...

06.06.2016 | nachricht Nachricht

Smart Mobility aus Graz: Vernetztes und automatisiertes Fahren mit grünem Herzen

Die Entwicklung in der Automobilindustrie geht mit riesigen Schritten in Richtung Vernetzung und Automatisierung: das Auto soll uns si-cher, entspannt und effizient zu unserem Zielort bringen. Um dies zu erreichen, entwickelt das VIRTUAL VEHICLE eine Reihe innovativer Technologien wie beispielsweise einen „virtuellen Führerschein“ für den automatisierten Chauffeur oder eine garantiert grüne Ampel-Welle. Gemeinsam mit lokalen und internationalen Forschungspart-nern arbeiten die Grazer Fahrzeug-Experten daran, dass das hochau-tomatisierte Fahrzeug auf die Straße kommt.

Einparkhilfe, Spurwechselassistent, automatischer Abstandswarner: Fahrerassistenz-Funktionen in Autos sind ein immer wichtigeres Kaufargument für Endkunden....

25.05.2016 | nachricht Nachricht

Auto der Zukunft - Fahrer, übernehmen Sie!

Wie muss das Auto der Zukunft aussehen, in dem der Fahrer nur noch ab und zu lenkt oder bremst? Diese Frage untersuchen Psychologen der Universität Würzburg gemeinsam mit dem Würzburger Institut für Verkehrswissenschaften in einem neuen Forschungsprojekt.

Autofahren in Zukunft kann so entspannt sein. Während der Pkw locker mit 130 Stundenkilometern über die Autobahn rollt, überarbeitet der Fahrer seine...

03.05.2016 | nachricht Nachricht

Bessere Sicht bei Nachtfahrten

Intelligenter Scheinwerfer

In der Dämmerung oder nachts passieren laut Statistik die meisten Unfälle – oftmals ist schlechte Sicht der Auslöser. Intelligente Scheinwerfer, die sich der...

01.03.2016 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenboost für künstliche Intelligenz

Intelligente Maschinen, die selbständig lernen, gelten als Zukunftstrend. Forscher der Universität Innsbruck und des Joint Quantum Institute in Maryland, USA, loten nun in der Fachzeitschrift Physical Review Letters aus, wie Quantentechnologien dabei helfen können, die Methoden des maschinellen Lernens weiter zu verbessern.

In selbstfahrenden Autos, IBM's Watson oder Google's AlphaGo sind Computerprogramme am Werk, die aus Erfahrungen lernen können. Solche Maschinen werden im Zuge...

Im Focus: Synthese-chemischer Meilenstein: Neues Ferrocenium-Molekül entdeckt

Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben zusammen mit Kollegen der Freien Universität Berlin ein neues Molekül entdeckt: Die Eisenverbindung in der seltenen Oxidationsstufe +4 gehört zu den Ferrocenen und ist äußerst schwierig zu synthetisieren.

Metallocene werden umgangssprachlich auch als Sandwichverbindungen bezeichnet. Sie bestehen aus zwei organischen ringförmigen Verbindungen, den...

Im Focus: Neue Entwicklungen in der Asphären-Messtechnik

Kompetenzzentrum Ultrapräzise Oberflächenbearbeitung (CC UPOB) lädt zum Expertentreffen im März 2017 ein

Ob in Weltraumteleskopen, deren Optiken trotz großer Abmessungen nanometergenau gefertigt sein müssen, in Handykameras oder in Endoskopen − Asphären kommen in...

Im Focus: Mit OLED Mikrodisplays in Datenbrillen zur verbesserten Mensch-Maschine-Interaktion

Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP arbeitet seit Jahren an verschiedenen Entwicklungen zu OLED-Mikrodisplays, die auf organischen Halbleitern basieren. Durch die Integration einer Bildsensorfunktion direkt im Mikrodisplay, lässt sich u.a. die Augenbewegung in Datenbrillen aufnehmen und zur Steuerung von Display-Inhalten nutzen. Das verbesserte Konzept wird erstmals auf der Augmented World Expo Europe (AWE), vom 18. – 19. Oktober 2016, in Berlin, Stand B25 vorgestellt.

„Augmented Reality“ (erweiterte Realität) und „Wearable Displays“ (tragbare Displays) sind Schlagworte, denen man mittlerweile fast täglich begegnet. Beide...

Im Focus: OLED microdisplays in data glasses for improved human-machine interaction

The Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP has been developing various applications for OLED microdisplays based on organic semiconductors. By integrating the capabilities of an image sensor directly into the microdisplay, eye movements can be recorded by the smart glasses and utilized for guidance and control functions, as one example. The new design will be debuted at Augmented World Expo Europe (AWE) in Berlin at Booth B25, October 18th – 19th.

“Augmented-reality” and “wearables” have become terms we encounter almost daily. Both can make daily life a little simpler and provide valuable assistance for...

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26.09.2016 | Maschinenbau

Methodenentwicklung an BESSY II: Automatische Auswertung beschleunigt die Suche nach neuen Wirkstoffen

26.09.2016 | Biowissenschaften Chemie