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 SYSTEMS INTEGRATION 2018 in der Schweiz thematisiert Bausteine für die industrielle Digitalisierung
20.11.2017 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht IHP präsentiert sich auf der productronica 2017
17.11.2017 | IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften