Mobilität & Logistik
Kilowatt Strom im Auto kostet einen Euro
Moderne Autos mit Vollausstattung verfügen über zahlreiche elektrische Komponenten. Die Geräte sorgen aber nicht nur für mehr Bequemlichkeit und Sicherheit, sondern erhöhen auch den Treibstoffverbrauch dramatisch. Ziel eines EU-Projekts ist es daher durch sparsamere elektronische Komponenten den Benzinbedarf zu verringern, denn Autostrom ist mir einem Euro pro Kilowattstunde extrem teuer.
05.09.2008
"Energy Efficient Vehicles for
Road Transport" (EEVERT) nennt sich das Vorhaben, an dem neben
dem Studiengang "Elektronik & Technologiemanagement"
der FH Joanneum Kapfenberg auch die Industriepartner Volvo, FIAT,
Bosch, Lear, MIRA und Magna Powertrain beteiligt sind. „Strom, der
im Auto verbraucht wird, ist sehr kostbar", erklärt Hubert
Berger, Leiter des Studiengangs "Elektronik &
Technologiemanagement" der Fachhochschule Joanneum, im
Interview.
"Eine Kilowattstunde Strom, die von einem Automotor hergestellt wird, kostet rund einen Euro", so Berger. "Das Ziel ist nun, genau hier den Rotstift anzusetzen." Man könne davon ausgehen, dass bei großzügig ausgestatteten Fahrzeugen unter Umständen bis zu 30 Prozent des Treibstoffverbrauchs für die Automobilelektronik benötigt werden. Im Prinzip gehe es um die zwei wesentlichen Schritte - die Bearbeitung auf der Komponentenebene und die Bewertung und Verbesserung des Gesamtsystems im Zusammenhang. "Bisher hat man bei der Herstellung von Lichtmaschinen in Fahrzeugen lediglich auf den Preis, Gewicht und Bauvolumen abgestimmt." Dementsprechend schlecht sei das Ergebnis. "Die Lichtmaschinen haben heute einen Wirkungsgrad von nur 50 Prozent und liegen damit weit unter den Werten anderer elektrischer Maschinen. Sie rangieren damit im Schlussfeld aller technischen Geräte." Eine Erhöhung auf 70 Prozent sei technisch gesehen kein Problem, meint der Experte.
Der wesentliche Teil der Untersuchung beziehe sich allerdings auf das Gesamtsystem und den Vergleich der einzelnen Komponenten zueinander. "Man weiß zu wenig darüber Bescheid, wie hoch der Stromhunger einzelner Komponenten zu bestimmten Betriebszeiten ist. Ziel des Projekts ist es, eine Treibstoffeinsparung von bis zu zehn Prozent durch die Optimierung elektrischer Komponenten und deren Betrieb zu erreichen", erklärt Berger. Der Verbrennungsmotor habe in verschiedenen Zeiten verschieden hohe Wirkungsgrade - und genau da könnte man ansetzen. "Vor allem über die Lichtmaschine, die wie ein Generator läuft, gibt es noch einige Einsparungsmöglichkeiten." Bei einem Bremsmanöver könne etwa die Energie zumindest teilweise zurückgewonnen werden. "Bei Hybrid-Fahrzeugen ist da sogar ziemlich viel herauszuholen." Verabschieden müsse man sich davon, etwa die Klimaanlagenpumpe durchgehend im Hochbetrieb laufen zu lassen, denn das verbrauche zu viel Energie.
Der FH-Joanneum Studiengang "Elektronik & Technologiemanagement" widmet sich der Simulation aller elektrischen Komponenten eines zeitgemäßen Autos. "Dafür ist es notwendig, die von den Projektpartnern erstellten Modelle der Einzelkomponenten zusammen zu führen, um das gesamte Netz für unterschiedliche Fahrzyklen nachzubilden." Daraus könne man Schlüsse über Leistungsspitzen, Energieverbrauch und Dimensionierung sowie Optimierung der Komponenten ziehen, so der Forscher abschließend." Für das gesamte Projekt werden insgesamt sechs Mio. Euro aufgewendet.
"Eine Kilowattstunde Strom, die von einem Automotor hergestellt wird, kostet rund einen Euro", so Berger. "Das Ziel ist nun, genau hier den Rotstift anzusetzen." Man könne davon ausgehen, dass bei großzügig ausgestatteten Fahrzeugen unter Umständen bis zu 30 Prozent des Treibstoffverbrauchs für die Automobilelektronik benötigt werden. Im Prinzip gehe es um die zwei wesentlichen Schritte - die Bearbeitung auf der Komponentenebene und die Bewertung und Verbesserung des Gesamtsystems im Zusammenhang. "Bisher hat man bei der Herstellung von Lichtmaschinen in Fahrzeugen lediglich auf den Preis, Gewicht und Bauvolumen abgestimmt." Dementsprechend schlecht sei das Ergebnis. "Die Lichtmaschinen haben heute einen Wirkungsgrad von nur 50 Prozent und liegen damit weit unter den Werten anderer elektrischer Maschinen. Sie rangieren damit im Schlussfeld aller technischen Geräte." Eine Erhöhung auf 70 Prozent sei technisch gesehen kein Problem, meint der Experte.
Der wesentliche Teil der Untersuchung beziehe sich allerdings auf das Gesamtsystem und den Vergleich der einzelnen Komponenten zueinander. "Man weiß zu wenig darüber Bescheid, wie hoch der Stromhunger einzelner Komponenten zu bestimmten Betriebszeiten ist. Ziel des Projekts ist es, eine Treibstoffeinsparung von bis zu zehn Prozent durch die Optimierung elektrischer Komponenten und deren Betrieb zu erreichen", erklärt Berger. Der Verbrennungsmotor habe in verschiedenen Zeiten verschieden hohe Wirkungsgrade - und genau da könnte man ansetzen. "Vor allem über die Lichtmaschine, die wie ein Generator läuft, gibt es noch einige Einsparungsmöglichkeiten." Bei einem Bremsmanöver könne etwa die Energie zumindest teilweise zurückgewonnen werden. "Bei Hybrid-Fahrzeugen ist da sogar ziemlich viel herauszuholen." Verabschieden müsse man sich davon, etwa die Klimaanlagenpumpe durchgehend im Hochbetrieb laufen zu lassen, denn das verbrauche zu viel Energie.
Der FH-Joanneum Studiengang "Elektronik & Technologiemanagement" widmet sich der Simulation aller elektrischen Komponenten eines zeitgemäßen Autos. "Dafür ist es notwendig, die von den Projektpartnern erstellten Modelle der Einzelkomponenten zusammen zu führen, um das gesamte Netz für unterschiedliche Fahrzyklen nachzubilden." Daraus könne man Schlüsse über Leistungsspitzen, Energieverbrauch und Dimensionierung sowie Optimierung der Komponenten ziehen, so der Forscher abschließend." Für das gesamte Projekt werden insgesamt sechs Mio. Euro aufgewendet.
Quelle: pte
