Im EU-Projekt URBAN-EV ist ein preiswertes und sicheres zweisitziges
Elektromobil mit super leichter Fahrzeugarchitektur entwickelt worden.
Maßgeblich beteiligt war das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit
und Systemzuverlässigkeit LBF. Die Herausforderung bei der
Fahrzeugentwicklung bestand darin, die hohen geltenden Standards für den
Insassenschutz mit guten Leistungsdaten für den Fahrbetrieb zu vereinen.
Das funktioniert nur mit konsequentem Leichtbau. Zu sehen ist der
Zweisitzer beim Fraunhofer-Festival „TheSoundOfScience“ am 27. Juni 2019
in Darmstadt, in der Centralstation.

Die Herausforderung für die Wissenschaftler des Fraunhofer LBF bestand
darin, ein durchgängiges Konzept zur Betriebsfestigkeitsbewertung
ausgesuchter Komponenten und Baugruppen zu entwickeln und umzusetzen. »Für
kleine Elektrofahrzeuge sind bislang wenige Bemessungsdaten für eine
Betriebsfestigkeitsbewertung verfügbar. Wenn die Lebensdauerabsicherung
kritischer Fahrzeugkomponenten in den Prozess der Fahrzeugentwicklung
integriert werden soll, ist es deshalb wichtig, die
Betriebsfestigkeitsversuche durch numerische und experimentelle
Spannungsanalysen zu validieren«, erklären Dr. Klaus Lipp, der
Gesamtprojektleiter, und Dr. Thorsten Voigt, der die Bauteilversuche am
Fraunhofer LBF betreute.

Leichte und stabile Rahmenstruktur bringt Sicherheit

Einen wesentlichen Beitrag zur Masseeinsparung in dem Zweisitzer leistet
eine neu entwickelte leichte und stabile Rahmenstruktur. Sie besteht aus
Aluminium-Leichtbauprofilen, die über Knotenteile aus Magnesiumguss
miteinander verbunden sind. Dazu entwickelte der Projektpartner PST in
Alzenau die Electro Magnetic Puls Technology EMPT, ein berührungsloses
Verfahren zum Fügen elektrisch leitfähiger Materialien, weiter. Das
Verfahren hat den Vorteil, dass sich damit, im Gegensatz zum Schweißen,
auch verschiedene Materialien miteinander verbinden und technologische
Nachteile vermeiden lassen, die beispielsweise beim Kleben auftreten. Die
mit dieser Technologie am Fahrzeug gefügten Teile untersuchten die
Darmstädter Forscher auf ihr Festigkeitsverhalten im Fahrbetrieb.

In Voruntersuchungen dieser so genannten Crimp-Verbindungen konnten die
LBF-Wissenschaftler nachweisen, dass diese die im Betrieb auftretenden
zyklischen Beanspruchungen zuverlässig ertragen können. Als hoch
beanspruchte Komponente der Rahmenstruktur mit Crimp-Verbindung unterzog
das Forscherteam den A-Knoten Lebensdaueruntersuchungen unter kombinierter
Biege- und Torsionsbeanspruchung mit konstanten und variablen Amplituden.
Dabei kam ein LBF-eigenes standardisiertes Lastprogramm zum Einsatz. Die
Versuche bestätigten die guten Ergebnisse der Lebensdaueruntersuchungen an
den gecrimpten Proben. Abschließend beim Projektpartner Cidaut in Spanien
vorgenommene Crashtests mit dem Elektrofahrzeug bestätigten die
Zuverlässigkeit dieser Verbindungen.

Optimierungspotenzial erkannt

Neben der Rahmenstruktur bezogen die LBF-Wissenschaftler auch die
klappbare Hinterachse des Zweisitzers in die Lebensdaueruntersuchungen
ein. Im Fokus standen dabei der Längslenker der Achse und das Modul einer
Halbachse. »Die Herausforderung aller Betriebsfestigkeitsuntersuchungen
bestand darin, ein durchgängiges Konzept zur Betriebsfestigkeitsbewertung
für die betrachteten Bauteile zu erstellen. Dazu gehört, relevante
Lastrichtungen festzulegen, geeignete Lastdaten bereitzustellen, Maßnahmen
zur Versuchszeitverkürzung abzuleiten sowie eine Lebensdauerabschätzung
vorzunehmen«, so Dr. Voigt.

Aufgrund des Einsatzes korrosionsempfindlicher Leichtbaumaterialien waren
auch Umwelteinflüsse mit zu berücksichtigen. Die Wissenschaftler konnten
zeigen, dass der Längslenker seitlich einwirkende Sonderlasten sicher
ertragen kann. Versuche am Halbachsmodul offenbarten weiteres
Optimierungspotential an der konstruktiven Gestaltung der Baugruppe.

Förderer und Partner des Projektes ist URBAN-EV, www.urban-ev.eu, Funded
by the Seventh Framework Programme.

Voraussichtlich am 17. Mai wird der Bundesrat einer Verordnung für Elektrokleinstfahrzeuge zu-stimmen. Eine Haftpflichtversicherung, wie sie die DEVK für E-Scooter mit Betriebserlaubnis anbietet, ist Pflicht. Ab Juni versichert die DEVK auch alle E-Scooter, die das schwedische Unternehmen VOI in bis zu 30 deutschen Städten vermieten wird. Eine aktuelle YouGov-Umfrage im Auftrag der DEVK zeigt: 18 Prozent der Deutschen können sich vorstellen, einen E-Scooter zu kaufen. Bei jungen Leuten ist das Interesse größer. Gegen die Zulassung im Straßenverkehr sprechen sich nur 16 Prozent aus.Für junge Leute könnten sie zum Smartphone der Mobilität werden: E-Scooter. Die DEVK hat eine Umfrage in Auftrag gegeben, um herauszufinden, was die Deutschen von den neuen Elektrokleinstfahrzeugen halten. YouGov hat dafür im Mai über 2.000 Bundesbürger repräsentativ befragt. 22 Prozent der Männer und 14 Prozent der Frauen können sich vorstellen, sich so einen E-Scooter anzuschaffen: batteriebetrieben, bis zu 20 Stundenkilometer schnell, leise, mit Licht, oft auch mit Tacho. Ein Helm ist ratsam, aber nicht Pflicht.

Überdurchschnittlich hoch ist das Interesse in der Altersgruppe bis 44 Jahre. Fast ein Viertel der 25- bis 34-Jährigen erwägt, einen E-Scooter zu kaufen. Bei Bedarf einen zu mieten, kommt für 13 Prozent der Deutschen in Frage – immerhin für 16 Prozent der Männer. 21 Prozent aller 18- bis 24-Jährigen erwägen, sich einen zu leihen.

Große Skepsis – Verbot ist aber kein Thema

46 Prozent der Deutschen können sich nicht vorstellen, einen E-Scooter zu nutzen. Bei den 25- bis 34-Jährigen sind es nur 32 Prozent. Dass E-Scooter für den Straßenverkehr zugelassen werden, akzeptieren die meisten. Nur 16 Prozent der Befragten sind dagegen. Angst vor Unfällen mit den neuen Gefährten haben lediglich 15 Prozent. Besonders um die Fußgänger machen sich die Deutschen Sorgen (24 Prozent). Radfahrer (13 Prozent) und Autofahrer (14 Prozent) stehen weniger im Fokus.

E-Roller für Freizeit, Einkauf und Urlaub

Diejenigen, die einen E-Scooter kaufen oder mieten würden, möchten ihn vor allem in der Freizeit nutzen: 61 Prozent sagen das. Und obwohl man damit meist nur mit Rucksack einkaufen kann, erwarten 43 Prozent, dass sie ihn für Einkäufe und Erledigungen nutzen würden. 34 Prozent der Befragten können sich die neue Mobilität auf dem Weg zur Arbeit vorstellen, 25 Prozent im Urlaub. Gerade für Camper und Ferienhausbewohner könnte das sehr praktisch sein. Denn in Deutschland zugelassene E-Scooter werden auch im EU-Ausland versichert sein, sofern sie dort erlaubt sind.

Haftpflichtschutz ist vorgeschrieben

Wenn der Bundesrat dem Gesetz zustimmt, können die Hersteller beim Kraftfahrtbundesamt die Betriebserlaubnis für ihre Modelle beantragen. Liegt diese vor, können sie E-Scooter in Deutschland offiziell für die Nutzung im Straßenverkehr anbieten. Die Modelle, die man aktuell im Internet kaufen kann, dürfen nur auf Privatgelände fahren. Wer damit im öffentlichen Raum erwischt wird, den erwartet ein Strafverfahren.

Für die neuen Fahrzeuge mit Betriebserlaubnis soll eine Pflichtversicherung gelten zu denselben Konditionen wie für Mopeds. Allerdings müssen Besitzer kein Schild anbringen, sondern nur einen Aufkleber – gut sichtbar natürlich. Er gilt bis Ende Februar 2020, dann wird ein neuer Sticker fällig. Den gibt es z. B. in jeder DEVK-Geschäftsstelle. Fahrer ab 23 Jahre zahlen bei der DEVK ab Juni bis zum Ende des Versicherungsjahrs einmalig 38,40 Euro für den Haftpflichtschutz. Jüngere Leute haben ein höheres Unfallrisiko und sind teurer unterwegs. Zusätzlich bietet die DEVK für Fahrzeuge, die bis zu 2.500 Euro wert sind, eine Teilkaskoversicherung mit 150 Euro Selbstbeteiligung an.

DEVK versichert auch Mietroller

Ab Juni versichert die DEVK auch E-Scooter, die man leihen kann. Sie kooperiert mit dem schwedischen Sharing-Unternehmen VOI, dem größten europäischen Anbieter. Er hat bereits in 19 Städten wie Stockholm, Madrid und Malaga Erfahrung gesammelt. In Deutschland wird VOI innerhalb eines halben Jahres in rund 30 Städten aktiv sein – u. a. in Berlin, Hamburg und München. Die DEVK kümmert sich um den Haftpflichtschutz, das Kaskorisiko trägt VOI selbst. Über eine mobile App kann der Mieter das Fahrzeug ein- und ausschalten. Wenn man es unerlaubt bewegt, greift eine Wegfahrsperre. Die E-Scooter werden abends um 22:00 Uhr eingesammelt, über Nacht aufgeladen und morgens wieder im Stadtgebiet verteilt. Die Reichweite beträgt bis zu 40 Kilometer pro Tag. Jede Fahrt kostet 1 Euro und zusätzlich 15 Cent pro Minute. Wer sich also einen E-Scooter für zehn Minuten leiht, um damit umweltfreundlich drei Kilometer weit zu fahren, zahlt insgesamt 2,50 Euro.

Mit einem zehnten Platz beim Formula Student-Rennen in Spanien
fuhr das Formula Student-Team (FaSTDa) der Hochschule Darmstadt (h_da)
auch im vergangenen Jahr eine erfolgreiche Saison. Jetzt präsentiert die
studentische Rennsport-Mannschaft mit dem „F19“ ihren neuen Rennwagen. Auf
Basis des technisch ausgefeilten Vorjahreswagens konnte sich das Team in
den vergangenen Monaten intensiv mit Fine Tuning, aufwändigen Tests und
Simulationen befassen.

Der „F19“ zeigt sich hinsichtlich Design, Aerodynamik und Gewicht einmal
mehr optimiert. Noch ein Stück schmaler designt ist das Monocoque, als
Herzstück eines Rennwagens auch die Sicherheitszelle für den Fahrer. „Uns
ist es gelungen, hier erneut Material zu sparen, um den F19 leichter zu
machen“, erläutert die studentische Projektleiterin Paula Luczak. „Auf
Perspektive arbeiten wir darauf hin, dass das Monocoque selbst so steif
und fest ist, dass wir ohne zusätzlich stabilisierenden Stahlrahmen
auskommen.“ Auf Basis einer Bachelorarbeit hat der F19 auch eine neue
Abgasanlage erhalten.

Erstmals hat das FaSTDa-Team das Fahrzeug vorab komplett digital
simuliert. „Da wir technisch gut auf dem Vorjahreswagen aufbauen konnten,
haben wir in diesem Jahr die Chance genutzt, den F19 intensiv zu testen,
zum Beispiel die aerodynamischen Eigenschaften“, sagt Paula Luczak. Das
Fine Tuning erhielt hierdurch einen hohen Stellenwert. Erstmals
beschäftige sich ein Sub-Team mit der Auswertung der Daten aus der
Simulation, die dann mit der Realsituation abgeglichen wurden. „Wir gehen
davon aus, dass unser neuer Rennwagen noch einmal ein Stück zuverlässiger
sein wird“, schätzt Paula Luczak ein.

„Mit der Entwicklung des F19 ist es dem Team erneut gelungen, das schon
sehr gute Vorjahresergebnis nochmals an Professionalität zu übertreffen:
Der Anteil an messdatenbasierten Simulationen wurde signifikant erhöht,
was eine gewichts- und designoptimierte Auslegung der Bauteile
ermöglichte“ sagt Prof. Dr.-Ing. Mario Säglitz, Faculty Advisor des
FaSTDa-Teams.

Saisonauftakt für das h_da-Team ist vom 17. bis 21. Juli bei der „Formula
Student East“ in Ungarn. Es folgen die Formula Student Austria in
Spielberg bei Graz (28. Juli bis 1. August) und das Heimrennen auf dem
Hockenheimring vom 5. bis 11. August.

Hintergrund
Das FaSTDa-Team der Hochschule Darmstadt besteht aktuell aus gut 60
Studierenden der Studiengänge Maschinenbau, Kunststofftechnik,
Automobilentwicklung, Mechatronik, Elektrotechnik,
Wirtschaftsingenieurswesen, Industrie-Design, Onlinejournalismus und BWL,
von denen viele einschlägige Vorerfahrungen aus technischen Berufen oder
dem semi-professionellen Rennsport in die Arbeit einbringen.

Betreut und beraten wird das Team von Prof. Dr.-Ing. Mario Säglitz und
weiteren Kollegen vom Fachbereich Maschinenbau und Kunststofftechnik. Das
Rennwagen-Projekt wird von einer Reihe von Unternehmen gesponsert. Eine
Liste der beteiligten Förderer und weitere Informationen zum Team und
Projekt finden sich auf der Projekt-Website https://fastda-racing.de/ und
auf Facebook https://www.facebook.com/fastda

Hersteller Easymile erhält im Projekt EVA-Shuttle Zuschlag für Lieferung
von drei elektrisch betriebenen Mini-Bussen / Projektkonsortium rüstet
Fahrzeuge für autonomen Betrieb in Karlsruhe auf / Testfahrten auf dem
Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg ab Anfang 2020

Karlsruhe, 14.05.2019 – Das Karlsruher Projekt EVA-Shuttle erreicht eine
wichtige Etappe in der Vorbereitung für die Tests von autonomen Mini-
Shuttles im Öffentlichen Personennahverkehr im Raum Karlsruhe. „Wir freuen
uns, im Projekt EVA-Shuttle einen wichtigen Meilenstein erreicht zu haben.
Die Ausschreibung für die Beschaffung von Basisfahrzeugen ist
abgeschlossen. Die Fahrzeuge werden bereits in den nächsten Monaten
erworben“, so Projektleiter Professor Dr.-Ing. J. Marius Zöllner. Den
Zuschlag erhalten hat das Unternehmen Easymile. Insgesamt werden für das
Projekt drei Fahrzeuge des Typs ‚Easymile EZ10 Gen2‘ angeschafft. Wie
vorgesehen werden zwei Busse aus Projektmitteln finanziert und ein
weiterer von der Albtal-Verkehrs-Gesellschaft (AVG) angeschafft. Die
Lieferung des ersten Shuttles wird bereits im Juli erwartet, sodass das
Konsortium bereits in wenigen Wochen damit beginnen kann, die Minibusse
weiter auszurüsten. Auf die EU-weite Ausschreibung hatten sich mehrere
Hersteller aus Deutschland und dem europäischen Ausland beworben und
Angebote eingereicht.

Die elektrisch-betriebenen Minibusse werden nun zunächst vom Hersteller
mit zusätzlichen Schnittstellen ausgestattet und dadurch für die Arbeit im
Projekt vorbereitet. „Um im Mischverkehr bestehen zu können, benötigen die
Fahrzeuge zusätzliche Sensoren und automatisierte Fahrfunktionen, die ein
umfassendes Verständnis der Fahrzeugumgebung und ein angepasstes Verhalten
ermöglichen“, so FZI-Vorstand Zöllner. Mit diesen Komponenten werden die
Fahrzeuge ab Juli von den Konsortialpartnern ausgestattet. „Wir rechnen
damit, erste Testfahrten im Herbst dieses Jahres durchführen zu können,
auf dem Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg werden wir ab Anfang
2020 fahren“, führt er weiter aus.

Ziel des Projektes „Elektrische, vernetzte und autonom fahrende Elektro-
Mini-Busse im ÖPNV“ (kurz EVA-Shuttle) ist die Entwicklung einer
Mobilitätslösung für die erste und letzte Meile von der Haltestelle bis
zur Haustür. Das Projektkonsortium erprobt dabei ein neues Angebot im
Öffentlichen Personennahverkehr, das dem Nutzer zukünftig mehr
Möglichkeiten und Komfort bietet und das Angebot des ÖPNV ausweitet. Neben
dem FZI Forschungszentrum Informatik als Konsortialführer arbeiten die
Robert Bosch GmbH, die Verkehrsbetriebe Karlsruhe GmbH, die TÜV SÜD Auto
Service GmbH und die Deutsche-Bahn-Tochter ioki GmbH an der Entwicklung
des Verkehrskonzeptes. Als assoziierte Partner begleiten die INIT GmbH,
die Stadt Karlsruhe und der Karlsruher Verkehrsverbund / Albtal-Verkehrs-
Gesellschaft das Projekt. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für
Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im Rahmen des
Forschungsprogramms Automatisiertes und Vernetztes Fahren mit 2,32
Millionen Euro gefördert und hat eine Laufzeit von 27 Monaten.

Über das FZI Forschungszentrum Informatik

Das FZI Forschungszentrum Informatik mit Hauptsitz in Karlsruhe und
Außenstelle in Berlin ist eine gemeinnützige Einrichtung für Informatik-
Anwendungsforschung und Technologietransfer. Es bringt die neuesten
wissenschaftlichen Erkenntnisse der Informationstechnologie in Unternehmen
und öffentliche Einrichtungen und qualifiziert junge Menschen für eine
akademische und wirtschaftliche Karriere oder den Sprung in die
Selbstständigkeit. Betreut von Professoren verschiedener Fakultäten
entwickeln die Forschungsgruppen am FZI interdisziplinär für ihre
Auftraggeber Konzepte, Software-, Hardware- und Systemlösungen und setzen
die gefundenen Lösungen prototypisch um. Mit dem FZI House of Living Labs
steht eine einzigartige Forschungsumgebung für die Anwendungsforschung
bereit. Das FZI ist Innovationspartner des Karlsruher Instituts für
Technologie (KIT).