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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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Improved Performance thanks to Reduced Weight

Scientists of the Federal Cluster of Excellence MERGE in Chemnitz develop a Lightweight Wheel for more Safety and Comfort on the Road

Researchers of the Federal Cluster of Excellence “MERGE: Technologies for Multifunctional Lightweight Structures” at Chemnitz University of Technology and...

24.07.2017 | nachricht Nachricht

Hochschule Bochum und thyssenkrupp präsentieren Solar-Sportcoupé

Solarcar thyssenkrupp blue.cruiser fasziniert durch sportliches Design und innovative und nachhaltige Technik

Das spektakuläre Ergebnis einer Forschungskooperation zwischen Industrie und Hochschule wurde am Mittwoch in Bochum der Öffentlichkeit vorgestellt. Das...

06.07.2017 | nachricht Nachricht

New Headlamp Dimension: Fully Adaptive Light Distribution in Real Time

• Integration of a Liquid Crystal Display (LCD) in an LED headlamp opens up new paths for automotive lighting technology

• So-called LCD headlamps adjust light distribution to different traffic situations in an intelligent and continuous manner in real time

• 30,000 pixels allow image projections in addition to fully adaptive light distribution

In the context of the research project funded by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) regarding the fully adaptive light distribution for...

29.06.2017 | nachricht Nachricht

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

• Integration eines Liquid Crystal Displays (LCD) in einen LED-Scheinwerfer eröffnet neue Wege in der automobilen Lichttechnik

• So genannter LCD-Scheinwerfer passt die Lichtverteilung intelligent, stufenlos und in Echtzeit an verschiedene Verkehrssituationen an

• 30.000 Pixel ermöglichen neben einer volladaptiven Lichtverteilung auch Symbolprojektionen

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojektes zur volladaptiven Lichtverteilung für eine intelligente,...

28.06.2017 | nachricht Nachricht

Leuchtende Mikropartikel unter Extrembedingungen

Wissenschaftler der Uni Magdeburg entwickeln neues Verfahren zur Untersuchung schadstoffarmer Antriebe

Wissenschaftler der Uni Magdeburg entwickeln neues Verfahren zur Untersuchung schadstoffarmer Antriebe

28.02.2017 | nachricht Nachricht

IHP-Forschungsteam verbessert Zuverlässigkeit beim automatisierten Fahren

Das IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik in Frankfurt (Oder) ist Teil des Forschungsprojekts „EMPHASE“, das sich in den nächsten drei Jahren mit der Verbesserung der Zuverlässigkeit beim automatisierten Fahren beschäftigt. Die Forscher aus den Abteilungen System Design und Circuit Design gehören zu einem Team, das sich aus neun verschiedenen Partnern der Industrie- und Forschungslandschaft zusammensetzt.

Das IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik in Frankfurt (Oder) ist Teil des Forschungsprojekts „EMPHASE“, das sich in den nächsten drei Jahren...

22.02.2017 | nachricht Nachricht

Das erste fliegende Auto kommt 2018

PAL-V beginnt ihr erstes Serienprodukt zu verkaufen / Fünf Jahre nach Zertifizierung des Testfahrzeuges sind die grössten Hürden genommen

Diese Woche hat PAL-V (Personal Air and Land Vehicle) offiziell mit dem Verkauf Ihrer fliegenden Autos, der PAL-V Liberty Pioneer und der Liberty Sport,...

13.02.2017 | nachricht Nachricht

Wenn der Autopilot aussteigt - Verbundprojekt verbessert Kommunikation zwischen Mensch und Technik

Selbstfahrende Autos sollen uns in Zukunft sicher und bequem ans Ziel bringen. Schon heute sind auf den Straßen Fahrzeuge streckenweise auf Autopilot unterwegs. Doch wenn in einer komplexen Verkehrssituation die Technik versagt, bleiben dem Menschen bislang nur wenige Sekunden, um das Steuer zu übernehmen. Ein von Bosch koordiniertes Verbundprojekt, an dem auch Wissenschaftler der Universität Ulm beteiligt sind, widmet sich nun der Kooperativen Fahrer-Fahrzeug-Interaktion (KoFFi). Das Ziel: die Kommunikation zwischen Mensch und Technik so zu optimieren, dass solche Übergabesituationen zwischen Fahrer und Fahrzeug von beiden Seiten besser bewältigt werden können.

Weitere Projektpartner sind Forscher der Hochschule Heilbronn (HHN), der Hochschule der Medien (HdM) in Stuttgart, des European Media Laboratory (EML) sowie...

07.02.2017 | nachricht Nachricht

3D scans for the automotive industry

How does an automotive assembly line have to be retrofitted for a change of model? 3D scanners are an elegant way to find this out. Professor of computer science, Andreas Nüchter, is a specialist for the job.

The variety of car models has increased significantly over the past decades. Take Volkswagen: In 1950, the automaker produced just two model ranges – the...

16.01.2017 | nachricht Nachricht

3D-Scans für die Automobil-Industrie

Wie muss eine Fertigungsstraße in der Automobilproduktion für einen Modellwechsel umgerüstet werden? Das lässt sich elegant mit 3D-Scannern herausfinden. Informatik-Professor Andreas Nüchter ist Spezialist für diese Aufgabe.

Die Vielfalt an Automodellen hat in den vergangenen Jahrzehnten stark zugenommen. Beispiel Marke Volkswagen: Im Jahr 1950 produzierte das Unternehmen gerade...

13.01.2017 | 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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