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Fachhochschule Trier stellt neuartiges Hybridfahrzeug auf IAA vor

08.08.2003


Auf der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) 2003 stellt der Fachbereich Maschinenbau/Fahrzeugtechnik und das Institut für Fahrzeugtechnik der Fachhochschule Trier erstmals ein Fahrzeug vor, das als reines Elektrofahrzeug fährt aber im Bedarfsfall einen zusätzlichen Verbrennungsmotor mitführen kann.



Die technische Umsetzung einer völlig neuen Art von Hybridfahrzeug und dessen Vermarktung ist die Aufgabe von Sebastian Buss und Christian Garçon, die derzeit an ihren Diplomarbeiten im Studiengang Maschinenbau/Fahrzeugtechnik der Fachhochschule Trier arbeiten.



Fahrzeuge, die über zwei unterschiedliche Antriebsarten verfügen, so die Definition für Hybridfahrzeuge - kennt man schon länger. Im Projekt N.A.S.H. aber arbeiten die angehenden Ingenieure an einem völlig neuen Konzept: erstmals lassen sich die Antriebe unabhängig voneinander benutzen und somit auch wahlweise mitführen. "Man nennt das einen adaptiven seriellen Hybrid. Genau dies sagt auch der Projektname N.A.S.H. - Neuer Adaptiver Serieller Hybrid - aus", erklärt Christian Garçon.

Garçon hat die Aufgabe, das Projekt technisch umzusetzen. Buss, der sein Diplom als Wirtschaftsingenieur macht, übernimmt das Marketingkonzept. Die nötigen Recherchen und Potentialanalysen der Verkehrssysteme werden von Studierenden des Fachbereichs durchgeführt. Auch zwei Austauschstudenten aus Polen sind am Projekt beteiligt; sie arbeiten an der Schall- und Schwingungsisolierung. Die FH-Professoren Hartmut Zoppke, Gert Rüter, Manfred Ableiter aus dem Fachbereich Maschinenbau/Fahrzeugtechnik sowie Professor Hellmut Hupe aus dem Fachbereich Elektrotechnik betreuen die Diplomanden und Studierenden.

Hybridantriebe ermöglichen es, die Vorteile verschiedener Antriebsmaschinen zu nutzen, aber deren Nachteile weitgehend zu vermeiden. Die Studierenden setzen dabei auf die Kombination eines Verbrennungsmotors mit einem Elektromotor. Das Fahrzeug kann mit dem Elektromotor emissions- und nahezu geräuschfrei angetrieben werden bei gleichzeitig besserem Wirkungsgrad gegenüber einem Verbrennungsmotor. Der Verbrennungsmotor - in Verbindung mit einem Generator - ermöglicht aber trotzdem große Reichweiten bei Überlandfahrten, die sonst eine Schwachstelle bei reinen Elektrofahrzeugen darstellen.
Bisher gibt es dabei jedoch ein Problem: Hybridfahrzeuge sind schwer und haben einen hohen Energieverbrauch. Das liegt vor allem daran, dass bisher stets beide Antriebsarten im Fahrzeug mitgeführt werden müssen, weil eine mechanische Verbindung zwischen den beiden besteht.

Das Konzept von N.A.S.H. überwindet erstmals die Notwendigkeit, immer beide Antriebesarten mitzuführen. So kann im reinen Elektrobetrieb und ohne Anhänger gefahren werden oder aber mit Anhänger unter Zuschaltung des zusätzlichen Verbrennungsmotors. Der Motor kann so gesteuert werden, dass er sich fast ständig im optimalen Betriebszustand befindet und daher einen minimalen Kraftstoffverbrauch und nur sehr geringe Emissionen verursacht. Die Verteilung der Energie und die Steuerung der Motoren erfordern dabei ein aufwendiges Energiemanagement. Das Antriebskonzept von N.A.S.H. setzt das Fahrzeugkonzept des Smart konsequent fort: Ein kompaktes, rein elektrisch angetriebenes Stadtfahrzeug mit minimalen Parkraumanforderungen und lokal emissionsfreiem Betrieb in der Innenstadt sowie die Erweiterung von Reichweite und Laderaum durch einen bei Bedarf mitgeführten Anhänger mit Verbrennungsmotor und Generator für Überlandfahrten. Der Vorteil gegenüber bisherigen Hybridfahrzeugkonzepten liegt auf der Hand: geringerer Energieverbrauch durch deutlich geringeres Gewicht.

Die Schweizer Firma MES-DEA hat den eingesetzten Smart mit einer ZEBRA-Batterie und einem Elektromotor zum reinen Elektrofahrzeug umgebaut und der FH als Leihgabe zur Verfügung gestellt. Damit ist das Fahrzeug in der Lage innerhalb geschlossener Ortschaften eine Strecke von rund 100 km im reinen Batteriebetrieb lokal emissionsfrei zurückzulegen. Um die Reichweite des Fahrzeuges zu vergrößern, kann ein geschlossener Anhänger - natürlich im Smartdesign - an das Fahrzeug angehängt werden. Im Anhänger wird sich ein kleiner Verbrennungsmotor befinden, der an einen Stromgenerator gekoppelt ist. Das Aggregat liefert Strom an den Antrieb und zur Aufladung der Batterie. Außerdem kann ein großer Teil der Bremsenergie zurückgewonnen und ebenfalls der Batterie zugeführt werden. Die Batterie kann natürlich auch über eine haushaltsübliche Steckdose geladen werden.

Das Marketingkonzept von Sebastian Buss sieht vor, dass der Anhänger später vom Smart-Besitzer geleast oder gekauft wird. "Es wäre auch denkbar, dass er einmal bei Autovermietern oder bei Servicestationen ausgeliehen werden kann. Auch die Möglichkeit, den Anhänger nach einer längeren Fahrt an einer solchen Station abzugeben und sich dann ohne Parkplatz- und Rangierprobleme durch die Stadt bewegen zu können, wäre vorstellbar", so Buss. Andererseits aber dient der Anhänger auch als zusätzlicher Laderaum, was den Nachteil des geringen Ladevolumens des Smart verringert.

Auf der Internationalen Automobilausstellung 2003 in Frankfurt wird das Projekt erstmals vorgestellt. Die Diplomanden wollen dort die Akzeptanz bei potentiellen Abnehmern testen und sich Anregungen für Verbesserungen holen. "Vielleicht ist ja sogar der eine oder andere potentielle Arbeitgeber dabei", mutmaßt Buss.

Weitere Informationen:

Professor Dr.-Ing. Hartmut Zoppke
E-Mail: techtransfer@fh-trier.de

cand. Diplom Wirtschaftsingenieur Sebastian Buss
E-Mail: busss@fh-trier.de

Konstanze Kristina Jacob | idw
Weitere Informationen:
http://www.fh-trier.de

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