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Stromverbrauch elektromobiler Komponenten mitentscheidend für Markterfolg

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Stromverbrauch elektromobiler Komponenten mitentscheidend für Markterfolg - hier: Bordnetzprüfstand (Foto: Universität Kassel)

Der Erfolg künftiger Elektroautos wird unter anderem von seiner Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit abhängen. Das Fachgebiet Fahrzeugsysteme und Grundlagen der Elektrotechnik der Universität Kassel arbeitet gemeinsam mit Volkswagen und der TU Ilmenau daher an der Entwicklung eines Diagnosesystems, um frühzeitig Probleme eines Elektromotors zu erkennen. Ziel des Forschungsprojekts "Prädem" ist ein System, das die Werkstätten leicht bedienen und auswerten können.

Die Zahl der elektrischen Komponenten steigt auch in Autos mit Benzin- oder Dieselmotor seit Jahren an. Beispielsweise ist die bisher hydraulisch gesteuerte Lenkung in vielen Fahrzeugen schon durch eine elektrisch betriebene ersetzt worden. Da die elektrischen Systeme nicht an den Motor gekoppelt sind und nur bei Bedarf Leistung aufnehmen, helfen sie schon heute, den Spritverbrauch eines Autos zu senken. Die steigende Zahl elektrisch betriebener Aggregate ist allerdings auf das reibungslose Funktionieren ausgefeilter Bordnetze angewiesen, also auf das zuverlässige Zusammenspiel untereinander vernetzter Steuergeräte, Regler, Wandler oder Sensoren.

Ein modernes Auto benötige im normalen Fahrbetrieb 600 Watt elektrische Leistung. Im Extremfall, wenn viele Verbraucher gleichzeitig Strom benötigten, könnten es kurzfristig auch einige Kilowatt sein. Höhere Leistung aber sorgt für höhere Temperaturen in den Stromkabeln. Es kann zu plötzlichen Spannungsabfällen kommen, wenn Generator und Batterie nicht genügend elektrische Leistung liefern. Um diese steigenden Anforderungen zu erfüllen, arbeitet das Laborteam des Fachgebiets an einer maßgeschneiderten Verteilung der Energie im Bordnetz für jedes Fahrzeugmodell. Mit einer intelligenten Regelung des Systems und einer optimalen Topologie der Verkabelung sollen sich dann Energie und Kosten einsparen lassen.

Mit dem Schritt hin zum reinen Elektromobil werden die Anforderungen an Robustheit und Sicherheit des Bordnetzes nun noch höher. Denn dieses müsse mit deutlich höheren Strömen und Spannungen klarkommen als das Netz eines Autos mit Verbrennungsmotor. Außerdem werde der Stromverbrauch der elektrischen Komponenten mitentscheidend für den Erfolg eines Elektromobils am Markt sein. Denn wenn das Bordnetz zu viel elektrische Energie schluckt, geht das auf Kosten des Aktionsradius. Ein Kilowatt mehr Strombedarf im Netz könne, je nach Fahrzeug, etwa sechs Prozent Verlust an Reichweite bedeuten. Ein ausgeklügeltes, gut geregeltes elektrisches System zum Antrieb der Aggregate helfe daher, die Energieeffizienz und damit auch Reichweite und Marktchancen eines Elektroautos zu steigern.

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"Stromverbrauch elektromobiler Komponenten mitentscheidend für Markterfolg" wurde am 19.10.2011 verfasst