Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ultraleichtbau macht Elektromobilität bezahlbar

31.08.2011
Dresdner Wissenschaftler des ILK und LZS entwickeln mit dem Kooperationspartner ThyssenKrupp ein Elektrofahrzeug unter 900 Kilogramm – Forschungsergebnisse werden erstmals auf der 64. IAA 2011 vorgestellt

Das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden entwickelt mit der Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH (LZS) und der ThyssenKrupp AG ein serienfähiges Ultraleichtbaufahrzeug. Das elektrisch angetriebene Kompaktfahrzeug wiegt weniger als 900 Kilogramm.

Durch konsequente Ultraleichtbauweise kann das Fahrzeug die Vorteile eines Elektroantriebs voll ausnutzen. Das generische Leichtbau-Elektrofahrzeug ist konzipiert für den metrourbanen Raum und besonders für Pendler und Kurzstreckenfahrer geeignet. Mit diesem Fahrzeugprojekt vereinen die Wissenschaftler sportliches Fahrvergnügen mit kostenattraktiven Fahrzeugbauweisen und umweltverträglicher Nutzung.

Von der Studie zum Elektrofahrzeug – InEco
InEco bedeutet „Innovation-Electromobility-Composite“ und ist der Name des Projektfahrzeuges, an dem die Experten aller beteiligten Verbundpartner in gemeinschaftlicher Arbeit forschen. Entgegen der gängigen Arbeitspraxis, nur Komponenten eines Fahrzeuges zu untersuchen und einzelne Bauteile durch leichtere zu substituieren, betrachtet der Forschungsverbund das gesamte Fahrzeugsystem. Dieser holistische Ansatz führte die Wissenschaftler zu einer innovativen, integralen Mischbauweise, die das Projektfahrzeug InEco einzigartig macht.

Um die Herstellungskosten für die im Ultraleichtbau eingesetzten Faserverbundbauteile, wie Teile aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK), auf ein Minimum zu reduzieren, beschäftigt sich das InEco-Team insbesondere mit der großserienfähigen Prozessgestaltung für diese Werkstoffgruppe. Die Herstellungsprozesse werden gestrafft und automatisiert. Der Ansatz liegt hierbei in der integrierenden Mischbauweise. Dadurch lassen sich gegenüber konventionellen Bauweisen Fertigungs- und Fügeoperationen einsparen und trotz hochwertiger Rohstoffe Fahrzeugkomponenten kosteneffizient produzieren.

Die Betrachtung einzelner Fahrzeugkomponenten kann trotz des gesamtheitlichen Konzeptes nicht vernachlässigt werden. An eigens dafür konzipierten Baugruppen-Demonstratoren wird in Dresden beispielsweise das Crashverhalten verschiedener Werkstoffkombinationen getestet und verifiziert. So wird in dynamischen Impact-Versuchen das Energieaufnahmevermögen des Schwellers getestet. Die herkömmliche Stahlbauweise des Bauteils wird durch Hybridbauweise mit Stahl abgelöst, um – bei gleichen Crasheigenschaften – eine masseoptimierte Struktur zu schaffen.

Stahl macht CFK gefügig
Ultraleichtbau hat bei allen Systemkomponenten des InEco oberste Priorität. Die Forscher setzen in der Anwendung verstärkt auf eine Stahl-CFK-Hybridbauweise. Dabei wird „das richtige Material an der richtigen Stelle zum richtigen Preis und bei richtiger Ökologie“ eingesetzt. Unter dem Motto „Stahl macht CFK gefügig“ wird die hohe Verformbarkeit von Stählen mit dem hohen Energieaufnahmevermögen von CFK kombiniert, wodurch extrem leichte und crashsichere Bauteillösungen entwickelt werden.
Innovation durch Integration
Die Strukturkomponenten sowie das Antriebssystem des Forschungsfahrzeuges InEco sind hochintegrativ geplant. Durch integrale Bauteile, wie die einteilige Fahrzeugbodenstruktur, können viele Funktionen eingebettet und damit Masse und Fertigungsschritte gespart werden. Somit ist die großserientaugliche und marktfähige Umsetzung des InEco-Konzeptes garantiert.

Das Chassis ist mit 120 Kilogramm ein echtes Fliegengewicht. Damit schlägt das Team einen neuen Weg im Karosserieleichtbau ein. Gemeinsam mit der ThyssenKrupp AG konnten in der Faserverbund-Stahl-Hybridbauweise die hervorragenden Eigenschaften von Stahl und CFK zu einem neuen Materialmix mit geringem Eigengewicht und gutem Crashverhalten verbunden werden.

Im Fahrzeugprojekt InEco ist der Einsatz von Lithium-Ionen-Zellen geplant. Das Batterie-Containment ist schwerpunktneutral und crashsicher in der Mitte des Fahrzeuges in der Bodenstruktur integriert und besitzt eine Klimatisierung, welche die Batterie immer bei „Wohlfühltemperatur“ hält. Mit einer Reichweite von 100 bis 150 Kilometern weist die Batterietechnologie eine hohe Leistung bei vergleichsweise geringer Masse auf. Das Batteriekonzept ist jedoch flexibel und kann gleichermaßen Flach-, Rund- und Blockzellenbatterien aufnehmen. Ein permanent erregter Synchron-Elektromotor mit Differenzialgetriebe beschleunigt das Fahrzeug von 0 auf 100 km/h in nur 7,4 Sekunden.

Nicht zuletzt entscheidet das ästhetische Äußere über die erfolgreiche Akzeptanz des Elektrofahrzeuges. Mit InEco schaffen die Wissenschaftler den Schritt weg vom Spar-Image eines Elektrofahrzeuges, hin zum sportlich-ökologischen Flitzer.

Erstmalige Präsentation auf der 64. IAA
Auf der 64. Internationalen Automobilausstellung in Frankfurt am Main werden die aktuellen Forschungsergebnisse vom 15. bis 25. September 2011 (Halle 4.0 / Stand D24) präsentiert. Speziell für die IAA wurde erstmals ein Designmodell des InEco angefertigt, das im Maßstab 1:4 dem Messebesucher eine Vorstellung von dem neuartigen Elektroauto vermittelt. Daneben präsentiert das Team einen großserienfähig gepressten Batterietunnel aus CFK, der ebenfalls von den Verbundpartnern entwickelt wird. Weitere Exponate sind ein innovatives, ultraleichtes Achssystem mit CFK-Federung und ein neu entwickelter Hybrid-Schweller in Stahl-CFK-Bauweise mit extrem hohem Energieabsorptionsvermögen.

Dieses Projekt wird im Rahmen des Gesamtvorhabens ALIEN gefördert aus Mitteln der Europäischen Union – Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) – und des Freistaates Sachsen.

Pressekontakt
Technische Universität Dresden | Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr. h.c. W. Hufenbach
Holbeinstr. 3, 01307 Dresden
Telefon: (0351) 463 37 915 | E-Mail: ilk@ilk.mw.tu-dresden.de
Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH
J. Werner
Marschnerstr. 39, 01307 Dresden
Telefon: (0351) 463 39 477 | E-Mail: werner@lzs-dd.de
ThyssenKrupp Business Services
B. Overmaat
Helenenstr. 110, 45143 Essen
Telefon: (0201) 844 545185 | E-Mail: bernd.overmaat@thyssenkrupp.com

Kim-Astrid Magister | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-dresden.de
http://www.thyssenkrupp.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Digitalisierung von HR-Prozessen – tisoware auf der Personal Nord und Süd
21.03.2017 | tisoware Gesellschaft für Zeitwirtschaft mbH

nachricht Hochauflösende Laserstrukturierung dünner Schichten auf der LOPEC 2017
21.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Im Focus: Physiker erzeugen gezielt Elektronenwirbel

Einem Team um den Oldenburger Experimentalphysiker Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ist es mithilfe ultrakurzer Laserpulse gelungen, gezielt Elektronenwirbel zu erzeugen und diese dreidimensional abzubilden. Damit haben sie einen komplexen physikalischen Vorgang steuern können: die sogenannte Photoionisation oder Ladungstrennung. Diese gilt als entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, beispielsweise in Solarzellen. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit haben die Grundlagenforscher kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Das Umwandeln von Licht in elektrischen Strom ist ein ultraschneller Vorgang, dessen Details erstmals Albert Einstein in seinen Studien zum photoelektrischen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit voller Kraft auf Erregerjagd

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie