Intelligente Batterien auf der Überholspur

Mit der Schaffung einer neuen Arbeitsgruppe baut das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB in Erlangen und Nürnberg seine Forschungskapazität im Bereich elektrischer Energiespeichersysteme aus.

Keine andere Komponente wird in künftigen Elektrofahrzeugen mehr Wertschöpfungsanteil auf sich vereinen als die Batterie. An diese werden höchste Anforderungen in Bezug auf Sicherheit, Lebensdauer und Kosten gestellt. Im Fokus der Forscher am IISB steht der Schritt von der Einzelzelle zu fahrzeugtauglichen Speichersystemen.

Bereits heute spielt das IISB auf diesem Gebiet in der Champions League. Im europaweit größten Forschungsprojekt zur Weiterentwicklung von Elektrofahrzeugen, E3Car (Energy Efficient Electrical Car), arbeitet das IISB in einem Verbund aus 33 Unternehmen der Automobilbranche und Forschungseinrichtungen aus insgesamt elf Staaten daran, Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb um etwa 35 Prozent effizienter zu machen.

Das IISB entwickelt dabei Elektronik, die jede einzelne der bis zu mehreren hundert Zellen einer Fahrzeugbatterie überwacht, ihre Ladezustände angleicht und für maximale Sicherheit und Lebensdauer sorgt. Die Ergebnisse des E3Car-Projektes sollen dazu beitragen, Europa zum weltweit führenden Standort für die Entwicklung und Produktion von Elektrofahrzeugen zu machen. Das Gesamtbudget für das E3Car-Projekt beläuft sich auf rund 44 Millionen Euro, die im Rahmen der Joint Technology Initiative ENIAC zur einen Hälfte von der EU und den beteiligten Staaten und zur anderen Hälfte von den Industriepartnern getragen werden. Einer der größten Geldgeber ist das deutsche Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Umwelt (BMU) geförderten Forschungsprojekts „Flottenversuch Elektromobilität“ arbeitet das IISB mit VW und weiteren Fraunhofer-Instituten, darunter auch das IIS aus Erlangen/Nürnberg, an neuen Batteriesystemlösungen für Plug-in-Hybridfahrzeuge.

In Kooperation mit dem Europäischen Zentrum für Leistungselektronik (ECPE) entwickelt das IISB intelligente Ladegeräte, die neben dem Laden der Fahrzeugbatterie aus dem öffentlichen Stromnetz auch eine Rückspeisung von Energie in das Netz ermöglichen und am Fahrzeug eine voll belastbare 230V-Netzsteckdose zur Verfügung stellen. Damit können alle aus dem Haushalt bekannten Geräte, vom Staubsauger über Heimwerkerwerkzeuge bis hin zum Elektrogrill, netzunabhängig am Auto betrieben werden.

Bereits heute betreibt das Fraunhofer IISB am Hauptsitz in Erlangen eine Solartankstelle, weitere Tankstellen an den Fraunhofer-Standorten in der Metropolregion sind in Kooperation mit dem Fraunhofer IIS in Planung. Die Tankstellen stehen nicht nur den bereits im Einsatz befindlichen Elektro- und Hybrid-Dienstwagen zur Verfügung, sondern allen Besuchern des IISB.

Aktuell stellt das IISB auf der Tagung „Kraftwerk Batterie – Lösungen für Automobil und Energieversorgung“ am 1.-2. Februar 2010 in Mainz ein neuartiges intelligentes Energiespeichersystem für Hybrid- bzw. Elektrofahrzeuge vor. Dieses beinhaltet – abgesehen von der Antriebselektronik – die gesamte für derartige Fahrzeuge benötigte Leistungs- und Steuerungselektronik und ist damit ein weiterer Meilenstein in Richtung Systemintegration, d.h. weniger Bauraumbedarf, niedrigere Kosten und höhere Funktionalität.

Die bisher im Institut verteilten Aktivitäten zu elektrischen Energiespeichersystemen werden in der neuen Arbeitsgruppe, die am 1. Februar 2010 unter der Leitung von Dr. Vincent Lorentz ihre Arbeit aufnimmt, gebündelt. Das Kompetenzspektrum rund um den elektrischen Antriebsstrang wird damit erweitert und der weitere Ausbau der Elektromobilitätsforschung in der Metropolregion Nürnberg vorangetrieben.

Ansprechpartner:
Dr. Martin März
Fraunhofer IISB
Schottkystraße 10
91058 Erlangen, Germany
Tel. +49-9131-761-310
Fax +49-9131-761-312
martin.maerz@iisb.fraunhofer.de