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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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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

Automatisiertes Fahren: Lenken ohne Grenzen

Projekt OmniSteer startet mit 3,4 Millionen Euro Budget, um urbane Manövrierfähigkeit von Autos zu steigern

Autos steigern die Mobilität ihrer Nutzer. In engen Innenstädten jedoch stoßen sie an die Grenzen der eigenen Manövrierfähigkeit. Etwa für Vielparker wie...

05.02.2016 | nachricht Nachricht

Automated driving: Steering without limits

OmniSteer project to increase automobiles’ urban maneuverability begins with a € 3.4 million budget

Automobiles increase the mobility of their users. However, their maneuverability is pushed to the limit by cramped inner city conditions. Those who need to...

05.02.2016 | nachricht Nachricht

Pioneering joining technology for high performance hybrid automotive parts

Flexible production cell for Hybrid Joining – FlexHyJoin

Aim of the international project FlexHyJoin, funded by the European Union’s program for research and innovation “Horizon 2020”, is the novel development of a...

18.12.2015 | nachricht Nachricht

Schlüsseltechnologie für die nächste E-Fahrzeug-Generation: Antriebsstränge simulieren und prüfen

Auch wenn man es den meisten derzeit auf dem Markt befindlichen Modellen nicht ansieht: Elektrofahrzeuge unterscheiden sich deutlich von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. Nicht nur die Art der Antriebsmaschine ist anders, sie haben typischerweise auch kompaktere Getriebe, und ihr Antriebsstrang zeigt generell veränderte Trägheits- und Steifigkeitsverhältnisse. Folglich ändert sich auch ihr Schwingverhalten. Da der Markt für Elektrofahrzeuge noch sehr jung ist, verfügt man in der Entwicklung bislang über wenige Erfahrungen zu diesem Thema.

Entscheidend für die erfolgreiche Entwicklung dieser Systeme sind passende Simulationsmodelle und Prototypentests. Im Rahmen des BMBF-geförderten...

19.11.2015 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie biologische Vielfalt das Ohr fit macht

Göttinger Hörforschung mit neuen Erkenntnissen: Das Ohr setzt Synapsen mit verschiedenen Eigenschaften ein, um unterschiedlich lauten Schall zu verarbeiten. Forschungsergebnisse veröffentlicht in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“

Der menschliche Hörsinn verarbeitet einen immensen Bereich an Lautstärken. Wie schafft es das Ohr, etwa über eine Million Schalldruck-Variationen zu...

Im Focus: Ultrakompakter Photodetektor

Der Datenverkehr wächst weltweit. Glasfaserkabel transportieren die Informationen mit Lichtgeschwindigkeit über weite Entfernungen. An ihrem Ziel müssen die optischen Signale jedoch in elektrische Signale gewandelt werden, um im Computer verarbeitet zu werden. Forscher am KIT haben einen neuartigen Photodetektor entwickelt, dessen geringer Platzbedarf neue Maßstäbe setzt: Das Bauteil weist eine Grundfläche von weniger als einem Millionstel Quadratmillimeter auf, ohne die Datenübertragungsrate zu beeinträchtigen, wie sie im Fachmagazin Optica nun berichten. (DOI: 10.1364/OPTICA.3.000741)

Die neuentwickelten Photodetektoren, die weltweit kleinsten Photodetektoren für die optische Datenübertragung, eröffnen die Möglichkeit, durch integrierte...

Im Focus: Self-assembling nano inks form conductive and transparent grids during imprint

Transparent electronics devices are present in today’s thin film displays, solar cells, and touchscreens. The future will bring flexible versions of such devices. Their production requires printable materials that are transparent and remain highly conductive even when deformed. Researchers at INM – Leibniz Institute for New Materials have combined a new self-assembling nano ink with an imprint process to create flexible conductive grids with a resolution below one micrometer.

To print the grids, an ink of gold nanowires is applied to a substrate. A structured stamp is pressed on the substrate and forces the ink into a pattern. “The...

Im Focus: Neues Forschungsnetzwerk für Mikrobiomforschung

Mikroben und Viren haben weitreichenden Einfluss auf die Gesundheit von Mensch und Tier. Die neu gegründete "Austrian Microbiome Initiative" (AMICI) fördert die nationale Mikrobiomforschung und vernetzt MedizinerInnen und ForscherInnen verschiedenster Fachrichtungen zur Nutzung von Synergien.

Bakterien, Archaeen, Pilze, Viren – Milliarden von Mikroorganismen leben in Symbiose in und auf Menschen und Tieren. Diese mikroskopisch kleinen Lebewesen...

Im Focus: The Glowing Brain

A new Fraunhofer MEVIS method conveys medical interrelationships quickly and intuitively with innovative visualization technology

On the monitor, a brain spins slowly and can be examined from every angle. Suddenly, some sections start glowing, first on the side and then the entire back of...

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Fachkongress zu additiven Fertigungsverfahren am 14. und 15. September in Aachen

28.07.2016 | Veranstaltungen

Rheumatologen tagen in Frankfurt: Mehr Forschung für Rheuma gefordert

28.07.2016 | Veranstaltungen

10. Internationales Hodgkin-Symposium in Köln

28.07.2016 | Veranstaltungen

 
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Neue Pilot-Fertigung für thermoelektrische Module

28.07.2016 | Energie und Elektrotechnik

Flexible Kontrolle über erlernte Lautäußerungen bei Orang-Utans

28.07.2016 | Biowissenschaften Chemie

Im menschlichen Körper schlummert ein potenzieller Lebensretter

28.07.2016 | Biowissenschaften Chemie