Mobilität in Deutschland muss neu gedacht werden. Entscheidend dabei sei, dass sie vor allem sicherer werde, appelliert Christian Kellner, Hauptgeschäftsführer des Deutschen Verkehrssicherheitsrats (DVR)anlässlich der morgigen Gründung des „Bündnis' für moderne Mobilität“ zwischen dem Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur, Andreas Scheuer, den Verkehrsministern der Länder und den kommunalen Spitzenverbänden. Er fordert: Verkehrssicherheit muss fester Bestandteil des Bündnisses werden.
Moderne Mobilität funktioniert nur gemeinsam Der DVR begrüße ausdrücklich, dass der Bund, die Länder und Kommunen gemeinsam die Mobilität in Deutschland voranbringen wollen. „Bei der Vielzahl an ‚To Dos’ müssen alle zusammenarbeiten. Die in der StVO-Novelle vorgesehene Innovationsklausel ist ein tolles Beispiel dafür“, so Kellner. Nach deren Inkrafttreten sei es besonders an den Kommunen, sie mit Leben zu füllen.
Verkehrssicherheit muss Bestandteil des Mobilitätsbündnisses werden „Dennoch ist das wichtigste Ziel, Menschenleben zu schützen! Verkehrssicherheit muss deshalb bei allen Planungs- und Gestaltungsvorhaben auf allen Ebenen Vorrang haben“, mahnt Kellner. Er bedauert, dass der Sicherheitsaspekt im Mobilitätsbündnis bislang keine Erwähnung findet und fordert, den Aspekt aufzunehmen. „Was nutzt der Bau von unzähligen Radwegen oder neue Formen der Mobilität, wenn man sich auf bzw. mit ihnen nicht sicher fortbewegen kann? Gefragt sind hier intelligente Lösungen zur Aufteilung des Verkehrsraums - Klasse statt Masse.“ So sehe es auch die Vision Zero vor, zu der sich die Bundesregierung in ihrem Koalitionsvertrag bekannt habe.
Im vergangenen Jahr starben 3.275 Menschen auf unseren Straßen. Die Anzahl getöteter Rad Fahrender war um rund 16 Prozent im Vergleich zum Vorjahr gestiegen.
Die Beschaffung von Elektrofahrzeugen führt heute noch zu Mehrkosten, die sowohl Wirtschaftsunternehmen sowie Privatpersonen vor Herausforderungen bei der Finanzierung stellen. Dabei entscheidet die mitgeführte Akkukapazität zum Großteil über die anfallenden Mehrkosten. Vor diesem Hintergrund soll die Elektrifizierung der Taxiwirtschaft mithilfe eines induktiven Ladesystems und kleineren Akkukapazitäten mittelfristig ermöglicht werden. Dies wird im Rahmen des Forschungsprojekts LaneCharge an der Hochschule Hannover (HsH) konzipiert und erprobt.
Das Projekt wird im Rahmen der Förderrichtlinie Elektromobilität des BMVI mit insgesamt 3,7 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert. Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt. Der HsH stehen anteilig 1,1 Millionen Euro für ihr Teilprojekt zur Verfügung.
Das Prinzip der induktiven Energieübertragung findet sich bereits in tausenden Haushalten in Form von elektrischen Zahnbürsten oder Induktionskochfeldern wieder. Ein induktives Ladesystem erlaubt im Vergleich zum konventionellen kabelgebundenen Laden eine Energieübertragung, die über einen Luftspalt erfolgt. Die Übertragung dieses Prinzips auf das Laden von Elektrofahrzeugen lässt aufgrund des Wegfalls von Ladekabeln die wie Parkuhren anmutenden Ladesäulen überflüssig werden. Dies ermöglicht ein Neudenken des Ladevorgangs.
So lässt sich an einem Taxi-Stand ein barrierefreies Ladesystem aufbauen: Auf dem Boden liegen keine Ladekabel, wodurch eine Gefahr für Passanten ausbleibt. Zudem können die Taxen in ihrem gewohnten Arbeitsablauf in der Reihe bequem vorrücken, ohne ständig ein Ladekabel umstecken zu müssen. Das Hauptaugenmerk liegt allerdings auf den Zwischenladungen, die sich die Taxen während des Wartens auf neue Kunden abholen können. Denn die Batterie macht noch immer etwas mehr als 30 Prozent der Herstellungskosten eines Elektrofahrzeugs aus. Neben den Mehrkosten schreckt die Taxiwirtschaft die geringen Reichweiten eines Elektrofahrzeugs ab. Beide Herausforderungen lassen sich mit einem induktiven Ladesystem in den Griff bekommen. Aufgrund der Zwischenladungen parallel zum Betrieb wird keine zusätzliche Zeit für den Ladevorgang benötigt und durch das kontinuierliche Laden müssen die Batterien nicht größer als nötig dimensioniert werden. Das spart Rohstoffe und vor allem Geld, was das induktiv ladbare E-Taxi unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten attraktiv werden lässt.
Aber nicht nur die Batterie bietet Einsparungspotentiale, der gesamte elektrische Antriebsstrang fällt im Vergleich zu einem konventionellen Fahrzeug schlanker aus. Insbesondere der Elektromotor bietet den Vorteil, dass er in Verbindung mit einem batterieelektrischen Antriebsstrang deutlich preiswerter und effizienter als das fossile Pendant betrieben werden kann. Wird das Kühlen oder Heizen des Innenraums während der entsprechenden Jahreszeiten mitberücksichtigt, so überwiegen nicht nur die ökonomischen, sondern auch die ökologischen Vorzüge. Denn das Einsteigen an Fahrzeugschlangen mit laufendem Motor an den Taxi-Ständen im Hochsommer oder Winter ist passé, da die dafür benötigte Energie direkt aus dem Boden bezogen wird und sie emissionsfrei zum Kühlen oder Heizen genutzt werden kann.
Um diese Effekte auch in Zahlen darstellen zu können, wird im Rahmen des Forschungsprojekts LaneCharge am Hauptbahnhof Hannover eine Teststrecke aufgebaut. Über fast die gesamte Länge des Taxi-Stands an der Rundestraße werden zwölf Sendespulen in die Straße integriert, um exemplarisch den Betrieb von Elektrotaxen bewerten zu können. Durch die in die Straße eingelassenen Spulen werden Stolperfallen für Passanten vermieden; für Fahrzeuge entstehen keine Unebenheiten im Boden und das Stadtbild bleibt ungestört.
Unter Federführung der Hochschule Hannover wirken an diesem Projekt Verbundpartner aus Wirtschaft und Industrie mit: EDAG Engineering GmbH, Technische Universität Braunschweig und SUMIDA Components & Modules GmbH. Darüber hinaus beteiligen sich die assoziierten Partner enercity, Götting KG, Hallo Taxi 3811 GmbH und die Landeshauptstadt Hannover.
Neue Dünnschicht-Elektroden aus Silizium und Lithium für die »Forschungsfabrik Batterie«
Deutsche Wissenschaftler wollen im Dachkonzept »Forschungsfabrik Batterie« neuartige Batterien entwickeln, die bei gleichem Volumen mindestens 70 Prozent mehr Energie für Elektrofahrzeuge und Smartphones speichern können als herkömmliche Lithium-Ionen-Lösungen.
Elektrofahrzeuge sollen mit einer Batterieladung bis zu 700 Kilometer weit fahren, Smartphones deutlich seltener aufgeladen werden. Dafür wird »KaSiLi« stehen, das von Dresden aus unter der Federführung des Fraunhofer Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Verbund drei Jahre lang an neuen Elektroden-Technologien forschen soll. »Dadurch bahnt sich ein Quantensprung für die Batterietechnik an«, hofft Prof. Christoph Leyens, Institutsleiter des Fraunhofer IWS und Direktor des Instituts für Werkstoffwissenschaft der Technischen Universität Dresden. »Diese disruptive Technologie hat das Potenzial, den Standort Deutschland deutlich voranzubringen«, meint auch Chemie-Professor Stefan Kaskel von der TU Dresden, der in Personalunion das »ExcellBattMat-Zentrum« (kurz: EBZ) am Fraunhofer IWS und das vom BMBF geförderte KaSiLi-Projekt leitet.
Expertise für eine elektromobile Zukunft
In der langen Wertschöpfungskette von der Batteriezelle bis zum fertigen Elektroauto könne die deutsche Wirtschaft so deutlich an Gewicht gewinnen. »Letztlich wollen wir eine moderne Batteriezellen-Produktion in Deutschland etablieren. Dadurch wären wir bei der Wende hin zu Elektromobilität und zu erneuerbaren Energien weniger als bisher von Zulieferungen aus Fernost oder den USA abhängig«, betont Kaskel. Um dies zu erreichen, entwickeln die Dresdner neue Materialien, Designprinzipien und Verarbeitungstechnologien für die Elektroden in den kleinsten Energiespeicher-Einheiten eines Akkumulators, die heute meist als Batteriezellen bezeichnet werden. Wichtige Bauteile in solch einer Zelle sind Anode und Kathode. Zwischen diesen beiden Polen wandern die elektrischen Ladungsträger hin und her, wenn eine Batterie geladen wird oder wenn sie gerade Strom für den Elektromotor in einem E-Auto liefert. Heute besteht die Anode in einer Lithium-Ionen-Batterie meist aus einem wenige Mikrometer (Tausendstel Millimeter) dünnen Kupfer-Stromleiter, der mit einer etwa 100 Mikrometer dicken Grafitschicht bedeckt ist.
Energiedichten von über 1 000 Wattstunden je Liter erreichbar
Diese Graphit-Schicht wollen die Dresdner Chemiker durch weit dünnere Schichten aus Silizium oder Lithium ersetzen. Diese sollen dann nur noch rund zehn bis 20 bis 30 Mikrometer messen. Im Labor funktioniert das auch schon recht gut und sorgt bereits für mehr Energiespeicher-Vermögen. »Heutige Lithium-Ionen-Akkus kommen auf eine Energiedichte von etwa 240 Wattstunden pro Kilogramm bzw. bis 670 Wattstunden pro Liter«, erklärt Stefan Kaskel. »Mit unseren Elektroden wollen wir auf deutlich über 1 000 Wattstunden pro Liter kommen«. Auf dem Weg dahin müssen die Entwickler allerdings nicht nur die Chemie und die Beschichtungsprozesse für ihre Zellen weiter verbessern, sondern auch ein mechanisches Problem lösen: Unter dem Mikroskop hat sich gezeigt, dass die mit Silizium oder Lithium dünn beschichteten Elektroden immer wieder schrumpfen und sich ausdehnen, wenn die Batterien aufgeladen oder entladen werden – als ob die Zelle atmen würde. Dies ist allerdings ein Problem, da die mechanische Belastung die Elektroden durch diese »Atmung« rasch zerstören kann. Daher experimentieren die Kooperationspartner nun auch mit winzig kleinen Federn. Dafür arbeiten sie an speziellen Schichten für die Kathode: »Durch eine spezielle Anpassung ihrer mikroskopischen Eigenschaften soll diese abfedernde Eigenschaften erhalten und damit ebenfalls wesentlich zu einer höheren Energiedichte der neuen Batteriegeneration beitragen«, so Dr. Kristian Nikolowski vom Fraunhofer- Institut für Keramische Technologen und Systeme IKTS.
Partner von Fraunhofer, TU und Leibniz ziehen in Dresden an einem Strang
Um all diese Technologien in Prototypen zu gießen und schließlich zur Serienreife zu führen, vereinen die KaSiLi-Partner verschiedene Forschungsstärken, die einander ergänzen. Das IWS bringt seine Erfahrungen in der Dünnschicht-Technologie ein. Das Fraunhofer IKTS kümmert sich um die oxidische Kathodentechnik und deren Skalierung. Das Nanoelektronik- Labor »NaMLab« der Technischen Universität Dresden (TUD) untersucht mit speziellen Spektroskopie-Anlagen die neudesignten Anoden. Das Leibniz- Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) Dresden fokussiert sich auf die strukturellen Analysen der Elektrodenschichten. Die TUD- Lehrstühle für anorganische Chemie von Prof. Stefan Kaskel und für anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe von Prof. Alexander Michaelis übernehmen die Vorlaufforschung für neue Elektroden-Aufbauten. Außerdem kooperieren diese Dresdner Institute mit den drei anderen ExcellBattMat-Zentren Deutschlands aus Münster, München und Ulm. Die Dresdner Forscher agieren dabei als eine Art Hightech-Schmiede für neue Werkstoffe innerhalb des deutschlandweiten Dachkonzepts »Forschungsfabrik Batterie«, das zahlreiche Batterie-Förderaktivitäten des BMBFs unter einem Dach vereint.
Prototypen für Forschungsfertigung in Münster sollen 2022 fertig sein
Bis zum Jahr 2022 wollen die KaSiLi-Partner funktionsfähige Demonstratoren fertig haben. Danach fließt das neue Batterie-Design in eine »Forschungsfertigung Batteriezelle« in Münster ein. All dies zielt letztlich darauf, eine eigene Großproduktion von Batteriezellen in der Bundesrepublik aufzubauen. Dies soll die Wettbewerbsfähigkeit von Elektroautos »Made in Germany« verbessern und Arbeitsplätze in Deutschland sichern.
Über die Technische Universität Dresden
Die Technische Universität Dresden ist eine der Spitzenuniversitäten Deutschlands und Europas: stark in der Forschung, erstklassig in der Vielfalt und der Qualität der Studienangebote, eng vernetzt mit Kultur, Wirtschaft und Gesellschaft. Als moderne Universität bietet sie mit ihren fünf Bereichen in 18 Fakultäten ein breit gefächertes wissenschaftliches Spektrum wie nur wenige Hochschulen in Deutschland. Sie ist die größte Universität Sachsens. Die große Campus-Familie der TU Dresden setzt sich zusammen aus rund 32 400 Studierenden und ca. 8 300 Mitarbeitern – davon 600 Professoren. Die TU Dresden ist seit 2012 eine der elf Exzellenzuniversitäten Deutschlands. Am 19. Juli 2019 verteidigte sie diesen Titel erfolgreich.
Save the date: MATERIALS FOR ENERGY Das Fraunhofer IWS veranstaltet am 18. und 19. November 2019 die Workshops »Carbon Electrode Materials« und »Lithium-Metal-Anodes: Processing and Integration in Next-Generation Batteries« in Dresden. Mehr Infos: https://www.iws.fraunhofer.de/materials-for-energy
Am 22. und 23. November 2019 findet an der HWR Berlin eine Tagung zur „Sozial-ökologischen Transformation der (Auto)mobilität“ statt. Autodominierte Städte, Arbeitskampf in der Autoindustrie und mehr.
Die Debatte über eine sozial-ökologische Transformation der (Auto)mobilität nimmt an Fahrt auf. Der Dieselskandal, das absehbare Ende des Verbrennungsmotors und die Entwicklungen in Richtung autonomes Fahren haben sie vom Rand ins Zentrum der politischen Aufmerksamkeit katapultiert. Vom 22. bis 23. November 2019 diskutieren an der Hochschule für Wirtschaft und Recht (HWR) Berlin auf der Tagung des Gesprächskreises „Zukunft Auto, Umwelt, Mobilität“ der Rosa-Luxemburg-Stiftung Akteurinnen und Akteure Alternativen zu Auto-dominierten Städten und der Herrschaft der Automobilkonzerne.
Auftakt bildet am 22. November 2019 um 18 Uhr ein öffentlicher Vortrag von Prof. Dr. Lu Zhang, College of Liberal Arts der Temple University Philadelphia über Arbeitskämpfe in der Autoindustrie, in China und weltweit. Das Diskussionsforum unter Beteiligung von Christoph Wenke, Senior Advisor for Southeast Europe der Rosa-Luxemburg-Stiftung, und Prof. Dr. Markus Wissen vom Institute for International Political Economy (IPE) der HWR Berlin läuft in der Reihe „Political Economy Forum“ der Hochschule.
Die Teilnahme am Diskussionsforum am 22. November 2019 um 18 Uhr ist kostenlos, eine Anmeldung nicht erforderlich.
Anmeldung zur Tagung „Sozial-ökologischen Transformation der (Auto)mobilität“ Per E-Mail an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.
Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin
Die Hochschule für Wirtschaft und Recht (HWR) Berlin ist mit über 11 000 Studierenden eine der großen Hochschulen für angewandte Wissenschaften – mit ausgeprägtem Praxisbezug, intensiver und vielfältiger Forschung, hohen Qualitätsstandards sowie einer starken internationalen Ausrichtung. Das Studiengangsportfolio umfasst Wirtschafts-, Verwaltungs-, Rechts- und Sicherheitsmanagement sowie Ingenieurwissenschaften in 60 Studiengängen auf Bachelor-, Master- und MBA-Ebene. Die HWR Berlin unterhält aktuell 176 aktive Partnerschaften mit Universitäten auf allen Kontinenten und ist Mitglied im Hochschulverbund „UAS7 – Alliance for Excellence“. Als eine von Deutschlands führenden Hochschulen bezüglich der internationalen Ausrichtung von BWL-Bachelorstudiengängen und bei dualen Studienangeboten belegt die HWR Berlin Spitzenplätze im deutschlandweiten Ranking des CHE Centrum für Hochschulentwicklung und nimmt auch im Masterbereich vordere Plätze ein. Aus einer bundesweiten Umfrage von DEUTSCHLAND TEST ist die Hochschule wiederholt als „TOP Business School“ im Weiterbildungsbereich und auf dem Gründungsradar 2018 des Stifterverbandes für die Deutsche Wissenschaft als eine der besten Fachhochschulen Deutschlands hervorgegangen. Die HWR Berlin unterstützt die Initiative der Hochschulrektorenkonferenz „Weltoffene Hochschulen – Gegen Fremdenfeindlichkeit“.
