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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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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

Leichtbauteile für die Automobilindustrie schnell und günstig fertigen

Ein unkonventionelles Fertigungsverfahren für den automobilen Leichtbau entwickeln Wissenschaftler am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH. Mit dem sogenannten Folgeverbundhybridschmieden wollen sie Blech- und Massivteile in einem einzigen Werkzeug vorbereiten, verbinden, umformen und nachbearbeiten. Im Vergleich zur konventionellen Massivumformung soll das Verfahren nicht nur Zeit sparen, sondern auch Kosten – weil deutlich geringere Presskräfte nötig sind und somit kleinere Umformmaschinen ausreichen. Durch die Verbindung von Massivteilen mit Blechen aus hochfestem Stahl lassen sich zudem leichtere Bauteile herstellen als mit konventionellen Schmiedeverfahren.

Im Forschungsprojekt „Folgeverbundhybridschmieden“ wollen die Ingenieure am IPH beispielhaft einen Querlenker fertigen. Als Teil der Radaufhängung verbinden...

16.11.2017 | nachricht Nachricht

Kabeleigenschaften schnell und einfach bestimmen

Automobilindustrie: Maschine für automatisierten Mess- und Auswerteprozess

Die Menge an benötigten Kabeln im Auto unterzubringen, ist alles andere als einfach. Simulationen können dabei helfen, allerdings müssen zuvor die...

02.11.2017 | nachricht Nachricht
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Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hamburger und Kieler Forschende beobachten spontanes Auftreten von Skyrmionen in atomar dünnen Kobaltfilmen

Seit ihrer experimentellen Entdeckung sind magnetische Skyrmionen – winzige magnetische Knoten – in den Fokus der Forschung gerückt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Hamburg und Kiel konnten nun zeigen, dass sich einzelne magnetische Skyrmionen mit einem Durchmesser von nur wenigen Nanometern in magnetischen Metallfilmen auch ohne ein äußeres Magnetfeld stabilisieren lassen. Über ihre Entdeckung berichten sie in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Die Existenz magnetischer Skyrmionen als teilchenartige Objekte ist bereits vor 30 Jahren von theoretischen Physikern vorhergesagt worden, konnte aber erst...

Im Focus: Hamburg and Kiel researchers observe spontaneous occurrence of skyrmions in atomically thin cobalt films

Since their experimental discovery, magnetic skyrmions - tiny magnetic knots - have moved into the focus of research. Scientists from Hamburg and Kiel have now been able to show that individual magnetic skyrmions with a diameter of only a few nanometres can be stabilised in magnetic metal films even without an external magnetic field. They report on their discovery in the journal Nature Communications.

The existence of magnetic skyrmions as particle-like objects was predicted 30 years ago by theoretical physicists, but could only be proven experimentally in...

Im Focus: Physicists create world's smallest engine

Theoretical physicists at Trinity College Dublin are among an international collaboration that has built the world's smallest engine - which, as a single calcium ion, is approximately ten billion times smaller than a car engine.

Work performed by Professor John Goold's QuSys group in Trinity's School of Physics describes the science behind this tiny motor.

Im Focus: Die verschränkte Zeit der Quantengravitation

Die Theorien der Quantenmechanik und der Gravitation sind dafür bekannt, trotz der Bemühungen unzähliger PhysikerInnen in den letzten 50 Jahren, miteinander inkompatibel zu sein. Vor kurzem ist es jedoch einem internationalen Forschungsteam von PhysikerInnen der Universität Wien, der Österreichischen Akademie der Wissenschaften sowie der Universität Queensland (AUS) und dem Stevens Institute of Technology (USA) gelungen, wichtige Bestandteile der beiden Theorien, die den Verlauf der Zeit beschreiben, zu verbinden. Sie fanden heraus, dass die zeitliche Abfolge von Ereignissen echte Quanteneigenschaften aufweisen kann.

Der allgemeinen Relativitätstheorie zufolge verlangsamt die Anwesenheit eines schweren Körpers die Zeit. Das bedeutet, dass eine Uhr in der Nähe eines schweren...

Im Focus: Quantencomputer sollen tragbar werden

Infineon Austria forscht gemeinsam mit der Universität Innsbruck, der ETH Zürich und Interactive Fully Electrical Vehicles SRL an konkreten Fragestellungen zum kommerziellen Einsatz von Quantencomputern. Mit neuen Innovationen im Design und in der Fertigung wollen die Partner aus Hochschulen und Industrie leistbare Bauelemente für Quantencomputer entwickeln.

Ionenfallen haben sich als sehr erfolgreiche Technologie für die Kontrolle und Manipulation von Quantenteilchen erwiesen. Sie bilden heute das Herzstück der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

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