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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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Hochschule Hannover auf Innovationskurs zur Verbesserung von Elektrofahrantrieben

Institut für Konstruktionselemente, Mechatronik, Elektromobilität (IKME) der Hochschule Hannover (HsH) auf Innovationskurs zur Verbesserung von Elektrofahrantrieben: Mit dem Forschungsprojekt „SYM-LStrom“ werden Maßnahmen gegen Lagerausfälle durch Lagerstrom in Elektrofahrzeugen mit Synchronmaschinen entwickelt. Durch diese Maßnahmen liefert das Projekt einen konkreten und wirkungsvollen Beitrag zur Energiewende im Verkehr durch bezahlbare Elektrofahrzeuge. Die Lösung soll, entgegen bisheriger Ansätze, für die Großserienfertigung geeignet sein.

Mobilität ist ein wichtiges Element für unsere Gesellschaft und für die Lebensqualität der Einzelnen. In den letzten Jahren wurde die Elektromobilität des...

04.03.2019 | nachricht Nachricht

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

Im Focus: Breites Spektrum: Neuartiges Hybridmaterial erweist sich als effizienter Fotodetektor

Digitalkameras, aber auch viele andere elektronische Anwendungen benötigen lichtempfindliche Sensoren. Um den steigenden Bedarf an solchen optoelektronischen Bauteilen zu decken, sucht die Industrie nach neuen Halbleitermaterialien. Diese sollten nicht nur einen möglichst breiten Wellenlängenbereich erfassen, sondern auch preisgünstig sein. Ein in Dresden entwickeltes Hybridmaterial erfüllt beide Anforderungen. Himani Arora, Physik-Doktorandin am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), wies nach, dass sich eine metallorganische Verbindung als Breitband-Fotodetektor verwenden lässt. Da es keine teuren Rohstoffe enthält, kann es in großen Mengen preisgünstig produziert werden.

Metallorganische Gerüste (Metal-Organic Frameworks, MOFs) haben sich in den vergangenen zwanzig Jahren zu einem gefragten Materialsystem entwickelt. Die...

Im Focus: Broad spectrum: Novel hybrid material proves an efficient photodetector

Digital cameras as well as many other electronic devices need light-sensitive sensors. In order to cater for the increasing demand for optoelectronic components of this kind, industry is searching for new semiconductor materials. They are not only supposed to cover a broad range of wavelengths but should also be inexpensive.

A hybrid material, developed in Dresden, fulfils both these requirements. Himani Arora, a physics PhD student at Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR),...

Im Focus: Langlebigere Satelliten, weniger Weltraumschrott

Forschende der Universität Stuttgart nehmen innovatives induktives Plasmatriebwerk auf Helicon-Basis in Betrieb

Erdbeobachtungssatelliten für niedrige Flughöhen, kleiner, leichter und billiger als herkömmliche Modelle: Das sind die Ziele des EU- Projekts „DISCOVERER“, an...

Im Focus: X-ray vision through the water window

The development of the first high-repetition-rate laser source that produces coherent soft x-rays spanning the entire 'water window' heralds the beginning of a new generation of attosecond technology

The ability to generate light pulses of sub-femtosecond duration, first demonstrated some 20 years ago, has given rise to an entirely new field: attosecond...

Im Focus: Innovative Technologien für Satelliten

Er kommt ohne Verkabelung aus und seine tragende Struktur ist gleichzeitig ein Akku: An einem derart raffiniert gebauten Kleinsatelliten arbeiten Forschungsteams aus Braunschweig und Würzburg. Für 2023 ist das Testen des Kleinsatelliten im Orbit geplant.

Manche Satelliten sind nur wenig größer als eine Milchtüte. Dieser Bautypus soll jetzt eine weiter vereinfachte Architektur bekommen und dadurch noch leichter...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

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Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium AWK’21 findet am 10. und 11. Juni 2021 statt

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Breites Spektrum: Neuartiges Hybridmaterial erweist sich als effizienter Fotodetektor

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Bayreuther Genetiker entdecken Regulationsmechanismus der Chromosomen-Vererbung

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