Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektromobilität: Forschungen des Fraunhofer LBF ebnen den Weg in die Alltagstauglichkeit

27.03.2017

Anders als in Norwegen oder China ist die Elektromobilität im deutschen Autoalltag noch nicht angekommen. „Sie bietet im Spannungsfeld zwischen ökologischer Vernunft, Verantwortung für die Zukunft sowie technischen und wirtschaftlichen Kompromissen ganz neue Perspektiven in der nachhaltigen Mobilität“, erklärt Prof. Dr. Tobias Melz, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF. Mit zahlreichen Forschungsprojekten arbeitet das Darmstädter Institut aktiv daran, der Elektromobilität zum Durchbruch zu verhelfen. Einblicke in die Ergebnisse zeigt das Fraunhofer LBF beim 3. Tag der Elektromobilität am 9. April auf dem Marktplatz in Darmstadt.

Zu sehen sind zwei Fahrzeuge aus der institutseigenen Forschungsflotte, wie der vom LBF entwickelte GEV/one und ein Tesla, der Lastdaten im Fahrbetrieb sammelt und die Batterie umfangreich testet. Der GEV/one, das vom LBF entwickelte generator-elektrische Fahrzeug, ist ein komplett neues Konzept, mit dem die Energiewende als Ganzes betrachtet wird.


Das multiphysikalische Prüfverfahren senkt Entwicklungs- und Erprobungskosten für Batteriesysteme.

Fraunhofer LBF


Die Fahrzeuge der LBF-Forschungsflotte sind mit eigener Messtechnik instrumentiert und ermitteln reale Lastdaten im Fahrbetrieb.

Fraunhofer LBF

Das Fahrzeug fährt ausschließlich elektrisch und speichert die Energie nicht in einer großen Batterie, sondern erzeugt sie kontinuierlich mit einem Gasmotor und einem elektrischen Generator. Der GEV/one wird dadurch unabhängig von teurer, neu zu installierender Lade-Infrastruktur, zeigt gleichzeitig eine exzellente Energieeffizienz und hat keine eingeschränkte Reichweite wie die meisten der zurzeit angebotenen E-Fahrzeuge. „Das Gas kann dabei auch voll regenerativ, zum Beispiel als Biomethangas, erzeugt werden. Mit dem GEV/one ist ein echtes Nullemissionsfahrzeug realisiert worden“, so Melz.

Energieoptimale Routenplanung lässt Elektrofahrzeuge sicher ankommen

Bereits seit 2009 entwickelt die Fraunhofer-Gesellschaft Lösungsansätze für die Elektromobilität, die in den nächsten Jahren auf den Markt kommen werden. Innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft zählt das Fraunhofer LBF zu den führenden Instituten im Bereich von Automobilindustrie und Mobilitätsangeboten. Systemische Innovationen entstehen aktuell beispielsweise im hessischen Verbundforschungsprojekt „DieMo RheinMain“. Mit Hilfe dieses Prognosemodells können Nutzer von Elektrofahrzeugen in Zukunft schon vor Beginn der Reise mit einem Online-Routenplaner wichtige Informationen über ihren Verbrauch oder ihre Reichweite erhalten.

Künftige Fahrzeuggenerationen werden von weiteren Ergebnissen laufender Forschungsvorhaben des Fraunhofer LBF profitieren. Darunter sind neue Leichtbaugehäuse für Traktionsbatterien, Lösungen für das akustische Verhalten von elektrischen Antrieben oder die Zuverlässigkeit leistungselektronischer Bauteile. Im Fokus der Elektromobilitätsforschung stehen die Batteriesysteme. Damit verbinden sich zahlreiche neue Fragestellungen, die sich allerdings nicht von konventionellen Antrieben übertragen lassen. „Hier sind wissenschaftlich und technisch völlig neue Herangehensweisen gefragt. Deren Beantwortung mit Fokus auf die Zuverlässigkeit und Schwingungstechnik hat sich das Fraunhofer LBF auf die Fahne geschrieben und unterstützt so die erfolgreiche Entwicklung marktgerechter Elektrofahrzeuge“, sagt Institutsleiter Melz.

Moderne Prüfeinrichtungen für Batteriesysteme senken Entwicklungskosten

Batteriesysteme können bis zu einem Drittel des Gesamtgewichts und fast die Hälfte der Herstellkosten ausmachen. Verglichen mit konventionellen Fahrzeugen ergeben sich deutlich veränderte Randbedingungen für Belastung und Fahrdynamik. Deshalb müssen Hersteller die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit von Elektrofahrzeugen über einen langen Zeitraum gewährleisten, idealerweise über die gesamte Fahrzeuglebensdauer. Das Fraunhofer LBF verfügt über auch für Batteriesysteme geeignete Prüf- und Nachweisverfahren. Bei optimalem Einsatz lassen sich damit die Kosten im gesamten Fahrzeugentwicklungsprozess reduzieren.

Im 2015 eröffneten „Zentrum für Systemzuverlässigkeit / Elektromobilität ZSZ-e“ entwickeln LBF-Forscher neue Prüfprozeduren und -richtlinien für Hochvolt-Batteriesysteme und führen multiphysikalische Prüfungen für komplette Batterien, Batteriemodule oder Komponenten durch. Dazu nutzen sie modernste Prüfanlagen wie den in seiner Art einzigartigen multiaxialen Schwingtisch für Traktionsbatterien MAST. Damit ist es möglich, thermische und klimatische Bedingungen, elektrische Lasten und auch hochdynamische mechanische Größen, zum Beispiel aus der Schlechtweganregung, simultan auf das Prüfobjekt einwirken zu lassen.

Weitere Informationen:

http://www.lbf.fraunhofer.de/tagderelektromobilitaet

Anke Zeidler-Finsel | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht TU Ilmenau erforscht innovative mikrooptische Bauelemente für neuartige Anwendungen
21.09.2017 | Technische Universität Ilmenau

nachricht Bald bessere Akkus?
21.09.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie