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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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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

Mehr Leichtbau im Fahrwerk

Die Autos von heute sind leistungsstärker, sicherer und komfortabler als frühere Generationen. Sie sind dadurch aber auch schwerer geworden, haben einen höheren Verbrauch und CO2 Ausstoß. Will man beides senken, müssen die Autos gewichtsmäßig abspecken. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie forscht die Fachhochschule Südwestfalen in Iserlohn an einer leichteren Materialalternative für Fahrwerkslenker. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) für die nächsten zwei Jahre.

Das Fahrwerk zählt neben der Karosserie zu den gewichtsstärksten Baugruppen im Auto. Ein Bauteil im Fahrwerk ist der Fahrwerkslenker, der dafür sorgt, dass das...

09.11.2015 | nachricht Nachricht

Direct-drive Linear Switched Reluctance Actuator for Automobile Active Suspension Systems

Researchers in Hong Kong have developed a linear switched reluctance actuator for automobile active suspension system. This system can significantly improve suspension performance and collect suspension energy.

This invention by researchers at The Hong Kong Polytechnic University (HKPolyU) is a linear switched reluctance actuator for automobile active suspension...

27.10.2015 | nachricht Nachricht

Autonomes Auto der Freien Universität Berlin fährt quer durch Mexiko

Ankunft nach 2400 Kilometern in Mexiko-Stadt

Ein an der Freien Universität Berlin entwickeltes autonomes Auto ist ohne ein Eingreifen durch Menschenhand durch Mexiko gefahren. Das Fahrzeug AutoNOMOS...

22.10.2015 | nachricht Nachricht

Fahrzeugantennen leichter anpassen: Tool zur Simulation von Fahrzeugmodellen

Das Auto der Zukunft ist ein kommunizierendes. Es sendet und empfängt permanent Signale, weiß, wo das nächste Hindernis steht und teilt anderen Fahrzeugen die eigene Position mit. Damit es das kann, braucht es auf das jeweilige Fahrzeug exakt abgestimmte Antennen. Ein modernes Auto besitzt mitunter 20 und mehr Antennen, die wenigsten von ihnen sind sichtbar.

An der Hochschule Niederrhein arbeiten Forscher im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts daran, dass Antennen...

14.10.2015 | nachricht Nachricht

Intelligente Fahrzeuge im Stadtverkehr der Zukunft

Head-up-Display in der Windschutzscheibe, vernetzte Simulationswelten, das taktische Verhalten von Radfahrern und grüne Welle für Lkw: Diese und weitere Technologien präsentiert die Technische Universität München (TUM) bei der Abschlussveranstaltung des Forschungsverbundes "UR:BAN" am 7. Oktober auf der Messe in Düsseldorf.

Immer mehr Menschen zieht es in die Städte, gleichzeitig steigt auch das Bedürfnis, immer mobil sein zu können. Das Verbundprojekt "UR:BAN" arbeitet an...

07.10.2015 | nachricht Nachricht

ACOSAR: Die Verschmelzung von numerischer Simulation und realen Tests wird standardisiert

Ende September startete in Graz das EU-Projekt ACOSAR. Das Projektkonsortium besteht aus führenden europäischen Fahrzeugherstellern, Zulieferern und Forschungseinrichtungen, die gemeinsam an der notwendigen Standardisierung für modulare, verteilte und offene Systementwicklung arbeiten. Das Ziel ist die Entwicklung einer Systemschnittstelle, mit der sich Echtzeitsysteme auch über größere Entfernungen hinweg verbinden und zu einem gemischt virtuell, realen und funktionalen Prototypen zusammenführen lassen. Das Projekt wird vom Grazer Forschungszentrum VIRTUAL VEHICLE geleitet. Als Ergebnis erwartet man sich kostengünstigere Entwicklungsprozesse sowie Möglichkeiten auf neue Geschäftsmodelle.

Strengere Vorschriften der Gesetzgeber (z.B. EURO VI oder „Zero Emission Zonen“), die steigende Bevölkerungszahl in Städten, der boomende asiatische Automarkt...

06.10.2015 | nachricht Nachricht

ACOSAR: standardizing merged numerical simulation and real tests

The ACOSAR EU project kicks off in Graz in late September. The project consortium consists of leading European vehicle manufacturers, suppliers and research establishments, which are jointly working on the standardization necessary for modular, distributed and open system development. The goal of the project is to develop a system interface that allows real-time systems to be linked together also over relatively large distances and to be merged into functional prototypes consisting of virtual and real components. The project is managed by the VIRTUAL VEHICLE Research Center in Graz. The anticipated results are a more economical development process and opportunities for new business models.

Increasingly stringent statutory provisions such as Euro VI or zero-emission zones, larger urban populations, the booming Asian automobile market and...

06.10.2015 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

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6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

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Modularer Genverstärker fördert Leukämien und steuert Wirksamkeit von Chemotherapie

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