Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mix aus schneller und konventioneller Ladung schont die Batterie

02.05.2014

Störungsfreies Laden ist eine wesentliche Voraussetzung für den wirtschaftlichen Einsatz von Elektrofahrzeugen. Mit knapp 120.000 gefahrenen Kilometern hat das Projekt RheinMobil nachgewiesen, dass für die Batterieleistung eine Kombination aus schnellem und herkömmlichem Laden ideal ist: Der gesteuerte Mix ermöglicht eine hohe Auslastung der Fahrzeuge und schont die Batterie.

RheinMobil ist ein gemeinsames Projekt von Michelin, Siemens, dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI sowie dem Mobilitätsdienstleister e-Motion Line (eML). Das Projekt ist Teil des „LivingLab BWe mobil“ und wird im Schaufenster Elektromobilität vom Bund gefördert.


Mit dem Dienstverkehr bei Siemens und dem Pendlerverkehr bei Michelin kommt RheinMobil zurzeit pro Fahrzeug auf durchschnittlich 3.000 elektrisch gefahrene Kilometer im Monat

Foto: Markus Breig, KIT

Ziel von RheinMobil ist es, am Beispiel von Dienst- und Pendlerfahrten zwischen Karlsruhe und dem Elsass zu zeigen, dass bestimmte Einsatzprofile einen wirtschaftlichen Betrieb von Elektrofahrzeugen möglich machen. Dazu sind im Zuge der schrittweisen Einführung der Fahrzeuge derzeit täglich sechs siebensitzige Kleinbusse im Pendelverkehr bei Michelin sowie ein Fahrzeug der Kompaktklasse im Dienstwagenverkehr bei Siemens unterwegs. Die monatliche Fahrleistung pro Fahrzeug liegt durchschnittlich bei 3.000 Kilometern.

„Seit dem Projektstart im vergangenen Frühjahr konnten wir nachweisen, dass sich konventionelle Fahrzeuge in beiden Einsatzprofilen im Alltag ersetzen lassen. Lokal haben wir so auch bereits acht Tonnen Kohlendioxid (CO2) eingespart“, sagt Dr. Olaf Wollersheim, einer der beiden RheinMobil-Projektleiter am KIT. „Außerdem haben wir in den Wintermonaten gesehen, dass Witterung und Temperaturschwankungen zwar für einen Anstieg des Energieverbrauchs sorgen, die Betriebsfähigkeit und Verfügbarkeit der Fahrzeuge aber nicht einschränken“, so Dr. Kevin Stella, der das Projekt zusammen mit Wollersheim koordiniert.

Nächster Schritt wird nun sein, die Fahrzeuge bei Michelin – an den Schichtplan angepasst – mit mehreren Pendlergruppen pro Fahrzeug noch stärker auszulasten, sodass die Fahrleistung auf mehrere hundert Kilometer pro Tag steigt. Voraussetzung dafür ist die Schnellladung, die derzeit rund 30 Minuten dauert. Für konventionelles Laden sind aktuell Stillstandzeiten von neun Stunden erforderlich.

Das RheinMobil-Team will zeigen, dass E-Fahrzeuge auch bei häufiger Schnellladung technisch zuverlässig und auf Dauer wirtschaftlicher als vergleichbare Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor sind. Bislang gab es zum Einfluss der Schnellladetechnologie auf die Batterieleistung kaum Erfahrungen oder wissenschaftliche Erkenntnisse aus dem realen Betrieb.

„Die ersten 100.000 Kilometer haben uns nun ein wesentliches Ergebnis geliefert: Zwar ist die Schnellladung Voraussetzung für die hohe Auslastung, wir können aber nicht ausschließlich auf diese Technologie setzen. Der richtige Ansatz ist der gesteuerte Mix aus schneller und konventioneller Ladung. So können wir hohe Fahrzeugverfügbarkeit mit einer nachhaltigen Nutzung der Technologie in Einklang bringen“, so Stella.

Der Einsatz im Pendelverkehr hatte gezeigt, dass bei ausschließlicher Schnellladung kein Spannungsausgleich zwischen den einzelnen Batteriezellen erfolgte (passives Balancing): Die Zellen der Batterie wurden unterschiedlich stark ge- und entladen, damit hätte sich die nutzbare Kapazität der Batterie langfristig verringert. Die Lösung: Bei längeren Stillstandzeiten des Fahrzeugs – etwa über Nacht – setzt RheinMobil nun auf konventionelles Laden.

„Das eröffnet zudem die Möglichkeit, das Fahrzeug mit batteriebetriebener Klimaanlage im Sommer wie Winter vor Fahrtantritt auf die gewünschte Temperatur zu kühlen oder zu heizen. So lässt sich der Energieverbrauch während der Fahrt reduzieren, da die notwendige Energie nicht aus der Batterie entzogen wird“, sagt Kevin Stella. Dabei werde der auch der Fahrzeugbetrieb für die Nutzerinnen und Nutzer komfortabler.

Im Winter direkt nach der Fahrt laden – Tipps für Nutzer

Aus den wissenschaftlichen Untersuchungen und Erfahrungen der Forschungspartner KIT und ISI sowie dem Mobilitätsdienstleister eML lassen sich weitere konkrete Ratschläge für Fahrerinnen und Fahrerableiten. Unter anderem sollten Fahrzeuge im Winter direkt nach einer Fahrt geladen werden. „Denn ist die Batterietemperatur zu niedrig, reduziert sich die Ladeleistung, um die Batterie zu schonen. Damit würde das Laden deutlich länger dauern“, erläutert Stella. Die Wissenschaftler werten zudem den spezifischen Energieverbrauch pro Strecke ständig aus und leiten die Faktoren ab, die diesen beeinflussen. So können Sie den Nutzerinnen und Nutzern auch konkrete Tipps zum Fahrverhalten geben, mit denen der Energieverbrauch gesenkt werden konnte.

Das Projekt RheinMobil ist eines von rund 40 Projekten im Schaufenster Elektromobilität Baden-Württemberg „LivingLabBWe mobil“ und wird mit knapp einer Million Euro vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im Rahmen der Schaufensterinitiative der Bundesregierung gefördert.

Die Bundesregierung hat im April 2012 vier Regionen in Deutschland als „Schaufenster Elektromobilität“ ausgewählt und fördert hier auf Beschluss des Deutschen Bundestags die Forschung und Entwicklung von alternativen Antrieben. Insgesamt stellt der Bund für das Schaufensterprogramm Fördermittel in Höhe von 180 Millionen Euro bereit. In den groß angelegten regionalen Demonstrations- und Pilotvorhaben wird Elektromobilität an der Schnittstelle von Energiesystem, Fahrzeug und Verkehrssystem erprobt.

Weitere Informationen unter http://www.schaufenster-elektromobilitaet.org

Schaufenster Elektromobilität „LivingLabBWe mobil“

Im baden-württembergischen Schaufenster „LivingLabBWe mobil“ erforschen mehr als 100 Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und öffentlicher Hand Elektromobilität in der Praxis. Die Projekte konzentrieren sich mit ihren Aktivitäten auf die Region Stuttgart und die Stadt Karlsruhe und sorgen auch international für eine große Sichtbarkeit. Das „LivingLabBWe mobil“ steht für einen systemischen Ansatz mit ineinandergreifenden Projekten, die Elektromobilität vom E-Bike über den E-PKW bis hin zum elektrischen Transporter und Plug-in-Linienbussen für jedermann erfahrbar machen. Die Projekte adressieren Fragestellungen zu Intermodalität, Flotten und gewerblichen Verkehren, Infrastruktur und Energie, Stadt- und Verkehrsplanung, Fahrzeugtechnologie, Kommunikation und Partizipation sowie Ausbildung und Qualifizierung. Koordiniert wird das „LivingLabBWe mobil“ durch die Landesagentur für Elektromobilität und Brennstoffzellentechnologie e-mobil BW GmbH und die Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS).

Weitere Informationen unter http://www.livinglab-bwe.de

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Thematische Schwerpunkte der Forschung sind Energie, natürliche und gebaute Umwelt sowie Gesellschaft und Technik, von fundamentalen Fragen bis zur Anwendung. Mit rund 9000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, darunter knapp 6000 in Wissenschaft und Lehre, sowie 24 000 Studierenden ist das KIT eine der größten Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.kit.edu

Das Foto steht in druckfähiger Qualität auf www.kit.edu zum Download bereit und kann angefordert werden unter: presse@kit.edu oder +49 721 608-47414. Die Verwendung des Bildes ist ausschließlich in dem oben genannten Zusammenhang gestattet.

Monika Landgraf | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Neue Sensortechnik für E-Auto-Batterien
08.12.2016 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Siliziumsolarzelle des ISFH erzielt 25% Wirkungsgrad mit passivierenden POLO Kontakten
08.12.2016 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie