Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zuverlässige Systeme für die Elektroautos der Zukunft

22.08.2011
Die Effizienz, Sicherheit und Robustheit elektrischer Systeme wird für Autohersteller immer wichtiger. Dies gilt für Automobile mit Verbrennungsmotor, vor allem aber für die reinen Elektromobile, an denen die Industrie mit Hochdruck arbeitet.

Das Fachgebiet Fahrzeugsysteme und Grundlagen der Elektrotechnik der Universität Kassel arbeitet derzeit im Rahmen des vom Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie geförderten Forschungsprojekts „Prädem“ gemeinsam mit Volkswagen und der TU Ilmenau an der Zukunft der Elektromobilität.


Bordnetzprüfstand
Fachgebiet Fahrzeugsysteme / Universität Kassel

Der Erfolg künftiger Fahrzeuge am Markt wird unter anderem von seiner Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit abhängen. Deshalb entwickeln und testen die Kasseler Wissenschaftler seit einem Jahr ein Diagnosesystem, wie es sie für Verbrennungsmotoren schon lange gibt. „Es geht darum, frühzeitig zu erkennen, ob eine elektrische Antriebsmaschine Probleme hat“, sagt Prof. Dr. Ludwig Brabetz, der Leiter des Fachgebiets. Ziel sei ein System, das die Werkstätten leicht bedienen und auswerten können. Zur Finanzierung der Forschungsarbeiten an der Universität Kassel stehen hierfür 1,6 Millionen Euro Projektmittel bereit.

Die Zahl der elektrischen Komponenten steigt auch in Autos mit Benzin- oder Dieselmotor seit Jahren an. Beispielsweise ist die bisher hydraulisch gesteuerte Lenkung in vielen Fahrzeugen schon durch eine elektrisch betriebene ersetzt worden. „Elektrische Systeme sind einfach besser zu regeln als hydraulische“, erklärt Brabetz, „und sie haben oft einen höheren Wirkungsgrad.“ Da die elektrischen Systeme nicht an den Motor gekoppelt sind und nur bei Bedarf Leistung aufnehmen, helfen sie schon heute, den Spritverbrauch eines Autos zu senken. Die steigende Zahl elektrisch betriebener Aggregate ist allerdings auf das reibungslose Funktionieren ausgefeilter Bordnetze angewiesen, also auf das zuverlässige Zusammenspiel untereinander vernetzter Steuergeräte, Regler, Wandler oder Sensoren.

Doch der Zuwachs an Elektrik hat Folgen. Ein modernes Auto benötige im normalen Fahrbetrieb 600 Watt elektrische Leistung, sagt Brabetz. Im Extremfall, wenn viele Verbraucher gleichzeitig Strom benötigten, könnten es kurzfristig auch einige Kilowatt sein. Höhere Leistung aber sorgt für höhere Temperaturen in den Stromkabeln. Es kann zu plötzlichen Spannungsabfällen kommen, wenn Generator und Batterie nicht genügend elektrische Leistung liefern. Um diese steigenden Anforderungen zu erfüllen, arbeitet das Laborteam des Fachgebiets an einer maßgeschneiderten Verteilung der Energie im Bordnetz für jedes Fahrzeugmodell. „Mit einer intelligenten Regelung des Systems und einer optimalen Topologie der Verkabelung lassen sich Energie und Kosten sparen“, sagt der Physiker, der viele Jahre als Entwickler in der Automobilindustrie tätig war. Momentan „dimensionieren die Hersteller im Zweifelsfall ihr Bordnetz eher etwas größer als nötig, um auf der sicheren Seite zu sein“, erklärt Brabetz.

Mit dem Schritt hin zum reinen Elektromobil werden die Anforderungen an Robustheit und Sicherheit des Bordnetzes nun noch höher, betont der Kasseler Forscher. Denn dieses müsse mit deutlich höheren Strömen und Spannungen klarkommen als das Netz eines Autos mit Verbrennungsmotor. Außerdem werde der Stromverbrauch der elektrischen Komponenten mitentscheidend für den Erfolg eines Elektromobils am Markt sein. Denn wenn das Bordnetz zu viel elektrische Energie schluckt, geht das auf Kosten des Aktionsradius. Ein Kilowatt mehr Strombedarf im Netz könne, je nach Fahrzeug, etwa sechs Prozent Verlust an Reichweite bedeuten, sagt Brabetz. Ein ausgeklügeltes, gut geregeltes elektrisches System zum Antrieb der Aggregate helfe daher, die Energieeffizienz und damit auch Reichweite und Marktchancen eines Elektroautos zu steigern.

Solar World Congress 2011
Das Forschungsprojekt „Prädem“ unterstreicht die breite Kompetenz der Uni Kassel auf dem Feld der zukünftigen Energieversorgung. Die Universität richtet in diesem Jahr den Solar World Congress aus. Der Solar World Congress ist weltweit der größte Wissenschaftskongress im Bereich Solarenergie und –architektur. Hauptthemen der Veranstaltung vom 28. August bis 2. September in Kassel sind solares Heizen und Kühlen, Solararchitektur, regenerative Stromversorgung, regenerative Energieressourcen sowie regenerative Energien und Gesellschaft. Ausrichter ist die Universität Kassel in Kooperation mit der International Solar Energy Society (ISES).

Dr. Guido Rijkhoek | idw
Weitere Informationen:
http://www.swc2011.org
http://www.uni-kassel.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Hochschule Bochum und thyssenkrupp präsentieren Solar-Sportcoupé
06.07.2017 | Hochschule Bochum

nachricht Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit
28.06.2017 | Universität Stuttgart

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Mikrophotonik – Optische Technologien auf dem Weg in die Hochintegration

21.07.2017 | Förderungen Preise

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise