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Elektrofahrzeuge

Beispiele für Antriebe mit effektivem Wirkungsgrad im Bereich Strom sind die Brennstoffzelle und der Elektromotor. Elektrofahrzeuge werden voraussichtlich den Verbrennungsmotoren den Rang ablaufen. Brennstoffzelle, Elektromotor und Elektrofahrzeuge sind die innovativen Technologien, die unsere mobile Zukunft mitbestimmen werden. Elektrofahrzeuge sind der vielversprechendste zu erschließende Markt.

Brennstoffzelle, Elektromotor und Elektrofahrzeuge erleben gerade ihren Durchbruch. In Autos oder Laptops findet die Brennstoffzelle neue Anwendungsbereiche. Die Brennstoffzelle befindet sich, wie die Elektrofahrzeuge, jedoch noch in der Entwicklungsphase, das optimale Potential der Brennstoffzelle ist bei weitem nicht ausgeschöpft. Die Massenproduktion läuft bereits an, wodurch der Brennstoffzelle in weiten Kreisen ein wahrer Boom prognostiziert wird. Auch Elektromotor und Elektrofahrzeuge stehen, wie die Brennstoffzelle, noch am Anfang der Ausschöpfung ihrer Anwendungsmöglichkeiten. Der Grundstein für den Elektromotor, und somit für Elektrofahrzeuge, wurde gelegt, als die Magnetwirkung des Stroms entdeckt wurde. Der aus dieser Entdeckung resultierende spätere Elektromotor wird durch die Lorentzkraft angetrieben, die ein Magnetfeld auf ein anderes ausübt. Mit der Weiterentwicklung von althergebrachten Technologien, wie der Brennstoffzelle und dem Elektromotor, sind heute umweltfreundliche Elektrofahrzeuge auf dem Vormarsch. Noch beherrschen jedoch die Hybridfahrzeuge den Markt im Bereich umweltschonender Autos. Hybridfahrzeuge nutzen Verbrennungsmotor und Elektromotor im Verbund und sind somit abgespeckte Elektrofahrzeuge.

Die Brennstoffzelle

Das Prinzip der Brennstoffzelle basiert auf einem galvanischen Vorgang. Der Aufbau einer Brennstoffzelle ist durch die beiden Elektroden geprägt. Die Energie der Brennstoffzelle entsteht dabei durch das Elektrodenpotential, also der Aufladung von Anode und Kathode. Die Aufladungen bewirken eine Potentialdifferenz in der Brennstoffzelle, die letztendlich in elektrische Arbeit umgewandelt wird. Von ihrer Erfindung bis zum heutigen hochtechnologischen Stand hat die Brennstoffzelle eine erstaunliche Entwicklung durchlaufen. Schon zum jetzigen Zeitpunkt kommt die Brennstoffzelle in vielen unterschiedlichen Bereichen zur Anwendung. Doch die beeindruckende Karriere der Brennstoffzelle ist längst nicht abgeschlossen. Durch die unkomplizierte Handhabung ist der Einsatz für Elektrofahrzeuge der Markt der Zukunft.

Der Elektromotor

Ein Elektromotor ist im Ursprung ein elektromechanischer Wandler. Wie diese Bezeichnung impliziert, vermag der Elektromotor elektrische in mechanische Energie umzuwandeln. Die vom Elektromotor gewonnene mechanische Kraft wird in Bewegung umgesetzt. Als Antrieb kommt der Elektromotor, wie die Brennstoffzelle, schon heute für viele Elektrofahrzeuge in Frage. Doch auch beim Elektromotor befindet sich die Entwicklung als Antrieb für Elektrofahrzeuge noch in vollem Gange. Der erste echte Elektromotor entstand bereits im Jahre 1834. Moderne innovative Technologien stützen sich also heute noch auf Entdeckungen, die vor fast 200 Jahren durch forschende Wissenschaftler gemacht wurden, wie die Beispiele von Brennstoffzelle, Elektromotor und der Elektrofahrzeuge verdeutlichen.

Die Elektrofahrzeuge

Während Elektromotor und Brennstoffzelle ursprünglich in Industriemaschinen Anwendung fanden, sind heute Elektrofahrzeuge die Technologie der Zukunft. Lokomotiven mit Elektromotor standen dabei als erste Elektrofahrzeuge am Anfang der Entwicklung, zum jetzigen Zeitpunkt konzentriert man das Augenmerk auf straßentaugliche Elektrofahrzeuge. Der hohe Wirkungsgrad und der geringe CO2 Ausstoß beim Elektromotor sind die wichtigsten Motivationen bei der modernen Forschung in Richtung Elektrofahrzeuge, mit denen man den aktuellen Energie- und Klimaproblemen begegnen will. Dabei stellt die Energiespeicherung das größte Problem dar, weshalb sich die Wissenschaft der Elektrofahrzeuge auch hauptsächlich auf diesen Aspekt fokussiert. So stecken Elektrofahrzeuge als Hybridmodelle, der Verbindung von Elektromotor und Verbrennungsmotor, heute noch in ihren Kinderschuhen.

Automotive

Die wissenschaftliche Automobilforschung untersucht Bereiche des Automobilbaues inklusive Kfz-Teile und -Zubehör als auch die Umweltrelevanz und Sicherheit der Produkte und Produktionsanlagen sowie Produktionsprozesse.

Der innovations-report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Automobil-Brennstoffzellen, Hybridtechnik, energiesparende Automobile, Russpartikelfilter, Motortechnik, Bremstechnik, Fahrsicherheit und Assistenzsysteme.

News zu Automotive:

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Solid state batteries for tomorrow's electric cars

As part of a strategic international cooperation program of the Fraunhofer-Gesellschaft, Empa in Dübendorf (CH) and the Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC in Würzburg (D) launched a three-year joint research project at the beginning of January to create the basis for a produc-tion-ready next generation of traction batteries for electric cars. In contrast to lithium-ion cells currently in use, these will consist only of solids and will no longer contain flammable liquid electrolytes. The Fraunhofer ISC contributes its know-how in process development and battery cell production and produces the first prototypes.

The worldwide production of state-of-the-art lithium-ion battery cells is currently mainly controlled by Asian companies. If the European automotive industry...

22.02.2019 | nachricht Nachricht

Tote Winkel ade: Virtual Reality macht das Cockpit transparent

Parkassistenzsysteme sind inzwischen weit verbreitetet. Trotzdem geschehen immer noch Rangierunfälle bei PKW und LKW, die hauptsächlich auf die toten Winkel des Fahrzeugs zurückzuführen sind. Am Fraunhofer IOSB wird deshalb am »transparenten Cockpit« geforscht. Eine Studie hat gezeigt, dass diese Technologie den Fahrzeugführern tatsächlich helfen kann.

Daniel Reichert hat in seiner Masterarbeit am Fraunhofer Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Zusammenarbeit mit der Firma Rio,...

18.02.2019 | nachricht Nachricht

The car of the future – sleeper cars and travelling offices too?

As part of a survey involving 2500 motorists in five major markets, management consultants Horváth & Partners worked together with the Fraunhofer IAO to determine respondents’ willingness to pay and desired interior configurations for self-driving vehicles. The results are summarized in the “Enabling the Value of Time” study.

Almost half of the motorists surveyed are looking forward to a completely new driving sensation: With the space normally occupied by the driver’s seat being...

18.06.2018 | nachricht Nachricht

Self-driving cars for country roads

Most autonomous vehicles require intricate hand-labeled maps, but MIT CSAIL's MapLite enables navigation with just GPS and sensors

Uber's recent self-driving car fatality underscores the fact that the technology is still not ready for widespread adoption. One reason is that there aren't...

07.05.2018 | nachricht Nachricht

Wichtige Schritte auf dem Weg zum automatisierten Fahren

Die Zukunft der Mobilität liegt im automatisierten und vernetzten Fahren – und die Universität Bremen ist an der aufwändigen Forschungs- und Entwicklungsarbeit für die neuen Technologien maßgeblich beteiligt. Das Projekt „AO-Car“ – die Abkürzung steht für „Autonom Optimal“ – hat jetzt erste Ergebnisse vorgelegt. Auf dem Parkplatz der Universität präsentierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler live, wie autonomes Fahren funktioniert, wo die Herausforderungen liegen und welche Perspektiven es gibt.

Selbstfahrende Autos ohne Lenkrad und Pedale, Nahverkehrsfahrzeuge oder LKW-Flotten ganz ohne Fahrer, entspanntes Reisen und dabei dem Auto alle Fahrmanöver...

29.03.2018 | nachricht Nachricht

Es wird noch heller: Innovative Leuchten in der Automobilindustrie

Innovativ in Design und Fertigung - TH Nürnberg entwickelt neue Retroreflektoren in Kooperation mit AUDI und Optoflux

Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge und Autonomes Fahren – die Branche der Automobilindustrie erlebt seit Jahren im engen Intervall immer neue Innovations-Hypes....

28.03.2018 | nachricht Nachricht

RFID-Technologie: Digitalisierung in der Automobilproduktion

Der Optimierungsdruck in den Hallen der Automobilhersteller ist groß: Die Varianz nimmt stetig zu, die Kosten müssen im Rahmen bleiben. Fraunhofer- Forscher bringen via RFID-Technologie nun mehr Transparenz in die Logistikund Produktionsprozesse bei Automobilherstellern. Das heißt: Der Aufwand wird geringer, die Wirtschaftlichkeit steigt.

Wer schon mal einen Neuwagen bestellt hat, weiß: Die Liste der Extras ist lang, die Variantenvielfalt wird immer größer. Für die Autohersteller geht diese...

02.01.2018 | nachricht Nachricht

Wenn dein Auto weiß, wie du dich fühlst

FZI vom 9. bis 12. Januar auf Fachmesse CES / Karlsruher Wissenschaftler zeigen in Las Vegas System für kamera-basierte Vitalparametererkennung im Fahrzeug

Vom 9. bis 12. Januar stellt das FZI Forschungszentrum Informatik auf der International Consumer Electronics Show (CES) ein System zur kamera-basierten...

20.12.2017 | nachricht Nachricht

When your car knows how you feel

FZI from January 9 to 12 at trade show CES / In Las Vegas, Karlsruhe researchers show system for camera-based recognition of vital parameters in vehicles

From January 9 to 12, the FZI Research Center for Information Technology will present a system for camera-based vital parameter recognition at the...

20.12.2017 | nachricht Nachricht

Mehr Flexibilität in der Produktion durch selbstfahrende Transportfahrzeuge

Die Automobilherstellung steht großen Herausforderungen gegenüber. Denn durch Anforderungen wie die größere Bandbreite an Modellen muss die Montage flexibler werden. Auch im Hinblick auf Elektromobiliät wird es notwendig, während der Produktion ständig eine wesentlich höhere Teilevarianz bereitzustellen. Starre Produktionsstraßen sind dann nicht mehr effizient.

Forscher am Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart haben ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) konzipiert, das eine...

27.11.2017 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fraunhofer IOSB-AST und DRK Wasserrettungsdienst entwickeln den weltweit ersten Wasserrettungsroboter

Künstliche Intelligenz und autonome Mobilität sollen dem Strukturwandel in Thüringen und Sachsen-Anhalt neue Impulse verleihen. Mit diesem Ziel fördert das Bundeswirtschaftsministerium ab sofort ein innovatives Projekt in Halle (Saale) und Ilmenau.

Der Wasserrettungsdienst Halle (Saale) und das Fraunhofer Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung, Institutsteil Angewandte Systemtechnik...

Im Focus: A step towards controlling spin-dependent petahertz electronics by material defects

The operational speed of semiconductors in various electronic and optoelectronic devices is limited to several gigahertz (a billion oscillations per second). This constrains the upper limit of the operational speed of computing. Now researchers from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg, Germany, and the Indian Institute of Technology in Bombay have explained how these processes can be sped up through the use of light waves and defected solid materials.

Light waves perform several hundred trillion oscillations per second. Hence, it is natural to envision employing light oscillations to drive the electronic...

Im Focus: Haben ein Auge für Farben: druckbare Lichtsensoren

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie jetzt in der Zeitschrift Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201908258).

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die Kommunikation mithilfe von...

Im Focus: Einblicke in die Rolle von Materialdefekten bei der spin-abhängigen Petahertzelektronik

Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleitern in elektronischen und optoelektronischen Geräten ist auf mehrere Gigahertz (eine Milliarde Oszillationen pro Sekunde) beschränkt. Die Rechengeschwindigkeit von modernen Computern trifft dadurch auf eine Grenze. Forscher am MPSD und dem Indian Institute of Technology in Bombay (IIT) haben nun untersucht, wie diese Grenze mithilfe von Lichtwellen und Festkörperstrukturen mit Defekten erhöht werden könnte, um noch größere Rechenleistungen zu erreichen.

Lichtwellen schwingen mehrere hundert Trillionen Mal pro Sekunde und haben das Potential, die Bewegung von Elektronen zu steuern. Im Gegensatz zu...

Im Focus: Charakterisierung von thermischen Schnittstellen für modulare Satelliten

Das Fraunhofer IFAM in Dresden hat ein neues Projekt zur thermischen Charakterisierung von Kupfer/CNT basierten Scheiben für den Einsatz in thermalen Schnittstellen von modularen Satelliten gestartet. Gefördert wird das Projekt „ThermTEST“ für 18 Monate vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Zwischen den Einzelmodulen von modularen Satelliten werden zur Kopplung eine Vielzahl von Schnittstellen benötigt, die nach ihrer Funktion eingeteilt werden...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

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