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Auto/Motor

CO2-Minderung im leichten Nfz-Verteilerverkehr:generator-elektrischer Antrieb verknüpft Energieeffizienz und Wirtschaft

Relative positive Beschleunigung als ein Maßstab zur Bewertung von Lkw-Fahrprofilen  Fraunhofer LBF
Relative positive Beschleunigung als ein Maßstab zur Bewertung von Lkw-Fahrprofilen Fraunhofer LBF

Ab 2025 müssen die in der Europäischen Union neu zugelassenen
Nutzfahrzeuge spezifische Emissionsziele erreichen. Bei zu hohen
Emissionen werden Strafzahlungen pro verkauftem Fahrzeug fällig. Als
Alternative bietet sich, speziell für Fahrzeuge des leichten
Verteilerverkehrs, das im Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und
Systemzuverlässigkeit LBF patentierte Konzept des generator-elektrischen
Antriebs an. In einem Forschungsprojekt haben wurde ein speziell, für die
Anforderungen des leichten Nfz-Verteilerverkehrs optimierten generator-
elektrischen Antriebsstrang ausgelegt. Näheres vermittelt ein Online-
Workshop des Fraunhofer LBF am 20. Oktober 2021 von 9.00 - 12.00 Uhr.

In Deutschland werden mehr als 70 Prozent des gesamten Güterverkehrs auf
der Straße abgewickelt. Es sind gerade die mittleren Lkw im leichten
Verteilerverkehr, die ihre Nutzlastkapazität unterdurchschnittlich
ausnutzen und deshalb besonders hohe Emissionen je Tonnenkilometer
aufweisen. Batterieelektrische Lkw für diese Transportaufgaben sind
emissionsfrei, allerdings auch schwer und teuer: Im Verteilerverkehr
benötigen sie für eine Fahrstrecke von 200 Kilometern eine
Batteriekapazität von deutlich mehr als 200 Kilowattstunden (kWh), was
einer Zusatzmasse von rund 2,5 Tonnen entspricht und die Fahrzeugkosten
mehr als verdoppelt.

Generator-elektrischer Antrieb für 12-Tonnen-Lkw

Ein wirtschaftlicher und sofort verfügbarer Weg zur emissionseffizienten
Traktionsenergie ist die Nutzung generatorisch produzierter elektrischer
Energie. Dazu dienen effiziente, stationär betriebene Wärmekraftmaschinen
für die mittlere Traktionsleistung sowie elektrische Maschinen zur
Umwandlung der kinetischen Energie bei der Fahrzeugverzögerung. Im Rahmen
des Forschungsprojektes zum »Hocheffizienten Antriebsstrang für
Nutzfahrzeuge unter Berücksichtigung der nationalen Mobilitäts- und
Wasserstoffstrategie« (HANNAe) haben Forschende des Fraunhofer LBF
gemeinsam mit dem Produktbereich »Neue Antriebssysteme« des Fraunhofer ICT
sowie Wissenschaftler*innen von Fraunhofer IMM und ISE einen speziellen,
für die Anforderungen des leichten Nfz-Verteilerverkehrs optimierten
generator-elektrischen Antriebsstrang ausgelegt. Dessen zentrale
Komponenten sind ein für den Betrieb mit biogenen gasförmigen Brennstoffen
ausgelegter 3-Zylinder Motor mit einer konstanten Leistung von 50 kW sowie
ein 32 kWh großer Energiespeicher mit Lithium-Eisenphosphat-
Hochleistungszellen. Die damit für den Antrieb des generator-elektrischen
Fahrzeugs (GEV) zur Verfügung stehende Leistung und Energie reichen für
typische Tagesfahrstrecken von bis zu 300 Kilometer vollkommen aus und
bedeuten keine Einschränkungen gegenüber konventionellen Diesel-Lkw.

Perspektiven der GEV-Technologie

»Mit der auf die durchschnittliche Leistungsanforderung im leichten
Verteilerverkehr ausgelegten stationären Wärmekraftmaschine sowie dem
besonders kompakten Hochleistungsenergiespeicher für Spitzenleistungen bis
250 kW sind die Komponenten der GEV-Technologie besonders masse- und
kosteneffizient. Aufgrund der deutlich reduzierten Kraftstoffkosten würde
sich der Mehrpreis des generator-elektrischen Lkw innerhalb von zwei
Jahren amortisieren und die CO2-Emissionen deutlich reduziert«, erklärt
Rüdiger Zinke, der das Projekt gemeinsam mit Artur Schönemann am
Fraunhofer LBF betreut.

Wesentlich für die Gesamteffizienz schwerer Straßenfahrzeuge ist die
möglichst vollständige Integration der generatorisch erzeugten
Bremsenergie. »Das wird in unserem Konzept durch besonders leistungsfähige
und alterungsbeständige Zellen gewährleistet, die den Aufbau eines
verhältnismäßig kleinen und kompakten Speichers ermöglichen. Dies ist eine
der besonderen Kompetenzen des Fraunhofer LBF«, so Artur Schönemann.

Der generator-elektrische Antrieb

Fahrzeuge mit generatorelektrischem Antrieb fahren immer elektrisch. Dabei
ist der Elektromotor in Drehmoment und Leistung bedarfsgerecht und optimal
abgestimmt. Typische Kurzstrecken können ausnahmslos mit der Batterie
bewältigt werden.

Das Besondere am generator-elektrischen Powerpack ist die große
Reichweite. Für lange Strecken wird das Batteriesystem ständig im Fahren
geladen. Dazu dient ein monovalenter Gasmotor, der über einen elektrischen
Generator Strom erzeugt, den die Batterie fortlaufend zwischenspeichert.
Der Motor läuft mit konstanter Drehzahl und immer in seinem Wirkungsgrad-
Optimum. Da die Klopffestigkeit von Methangas zudem höher ist als die der
normalen Ottokraftstoffe, verdichtet der Motor stärker. Damit ist die
Energieeffizienz des Gasmotors gegenüber Benzinmotoren deutlich besser.

Im Gegensatz zu reinen Elektrofahrzeugen besitzen generator-elektrische
Fahrzeuge eine Wärmequelle, die im Winter den Fahrgastraum wärmt und im
Sommer die Klimaanlage mit Energie versorgt. Die Geräuschentwicklung ist
dezent, da der Motor mit konstanter Drehzahl läuft. Generatorelektrische
Antriebe vereinen so die Reichweiten- und Infrastrukturvorteile von
Verbrennungsmotoren mit den Effizienzvorteilen von Elektroantrieben. Sie
sind für Pkw, Lkw und Nutzfahrzeuge geeignet.

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Bürgerdialog: „Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg“ VERANSTALTUNGSHINWEIS

Stadt Heilbronn und Hochschule Heilbronn
Bürgerdialog: „Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg“
13. November 2021, 11.00 bis 15.00 Uhr, am Heilbronner Bildungscampus

Heilbronn, Oktober 2021. Ein rund 200 Kilometer langer Streckenabschnitt
von Karlsruhe über Bruchsal bis nach Heilbronn dient als Reallabor für die
Erforschung autonomer Mobilität von morgen: Mit dem „Testfeld Autonomes
Fahren Baden-Württemberg“, kurz „TAF BW“, erproben seit 2018 Firmen und
Forschungseinrichtungen das vernetzte und automatisierte Fahren im
alltäglichen Straßenverkehr. Nun laden die Projektpartner Stadt Heilbronn
und Hochschule Heilbronn alle interessierten Bürger*innen zu einer
Informationsveranstaltung über die Projekte ein.

Am 13. November 2021, von 11.00 bis 15.00 Uhr, erfahren interessierte
Bürger*innen in Heilbronn, was bereits umgesetzt wurde und was im
Alltagsverkehr erlebt werden kann. Neben informativen Impulsvorträgen,
einer Ausstellung von Demonstratoren und Exponaten sowie einer
Podiumsdiskussion werden alle Gäste aktiv durch Dialogangebote
miteinbezogen.

Mobilität von morgen schon heute erleben

Teilnehmer*innen dürfen sich auf verschiedene autonom fahrende Fahrzeuge
freuen, die bei der Veranstaltung für die Öffentlichkeit erlebbar gemacht
werden. Dabei werden Projekte für neue, zukünftige Mobilitätslösungen für
Individualverkehr, öffentlichen Nahverkehr und Logistik in Heilbronn
vorgestellt.

An der Veranstaltung nehmen hochrangige Vertreter*innen aus Wirtschaft,
Wissenschaft und Politik teil. Zu Gast ist Elke Zimmer, Staatssekretärin
im baden-württembergischen Ministerium für Verkehr.

Alle Informationen zur Teilnahme sowie die Agenda unter:
<https://www.hs-heilbronn.de/taf-buergerdialog>

sowie unter: <https://taf-bw.de/>

Auf einen Blick:
Ort: Hochschule Heilbronn
Bildungscampus Nord 12
74076 Heilbronn

Datum: Samstag, 13. November 2021

Einlasszeiten (3-G-Regelung): 11:00 – 15:00 Uhr

Kontakt: <Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.>

Infos: <https://taf-bw.de/>

live-Streaming: <https://www.youtube.com/watch?v=HXhVKuhm6j4>

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Stadt Heilbronn

Heilbronn am Neckar ist wirtschaftliches und kulturelles Zentrum der
Region Heilbronn-Franken und zweitgrößte Stadt der europäischen
Metropolregion Stuttgart. Aufgrund ihres hohen Fachkräfte- und
Innovationspotenzials sowie ihrer hervorragenden Verkehrsanbindung zählt
die Stadt zu den bedeutendsten Wirtschaftsstandorten des Landes Baden-
Württemberg mit zunehmender Ausrichtung auf Zukunftstechnologien. Unter
dem Schlagwort „Wissensstadt Heilbronn“ wandelt sich Heilbronn mit ihm
mehr und mehr auch zur Hochschul- und Studentenstadt.

Hochschule Heilbronn – Kompetenz in Technik, Wirtschaft und Informatik

Mit über 8.000 Studierenden ist die staatliche Hochschule Heilbronn die
größte Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Baden-Württemberg. 1961
als Ingenieurschule gegründet, liegt heute der Kompetenz-Schwerpunkt auf
den Bereichen Technik, Wirtschaft und Informatik. Angeboten werden an den
vier Standorten Heilbronn, Heilbronn-Sontheim, Künzelsau und Schwäbisch
Hall und in sieben Fakultäten insgesamt 47 Bachelor- und
Masterstudiengänge. Die enge Kooperation mit Unternehmen aus der Region
und die entsprechende Vernetzung von Lehre, Forschung und Praxis werden in
Heilbronn großgeschrieben.

Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Raoul Zöllner, Prorektor für Forschung, Transfer,
Innovation, Professor im Studiengang Automotive Systems Engineering,
Telefon: 07131-504-6682, E-Mail: <prorektor-forschung@hs-heilbronn.de>,
Internet: <www.hs-heilbronn.de>

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Ladeinfrastruktur für E-Autos wächst: EnBW eröffnet ihren 100. Schnellladestandort in NRW

Weiterer Meilenstein für die Mobilitätswende in Nordrhein-Westfalen // über 20 geplante weitere Schnellladestandorte in NRW bis Ende 2021 // EnBW eröffnet noch in diesem Jahr Europas größten Ladepark für ultraschnelles Laden in KamenElektroautos boomen in Nordrhein-Westfalen: Über ein Fünftel der deutschen Neuzulassungen für E-Autos bis August 2021 gehen auf das bevölkerungsreichste Bundesland zurück[1]. Parallel dazu fährt der Ausbau der Ladeinfrastruktur hoch. Als Marktführerin im Bereich öffentliche Schnellladeinfrastruktur baut die EnBW ihr HyperNetz im Land konsequent engmaschig aus: Kürzlich hat das Unternehmen seinen 100. Schnellladestandort in NRW in Betrieb genommen. Damit bietet die EnBW hochmoderne Schnellladepunkte mit einer Leistung von bis zu 300 Kilowatt. In nur fünf Minuten können E-Autos hier rund 100 Kilometer Reichweite laden. Bundesweit betreibt das Unternehmen bereits heute das größte öffentliche Schnellladenetz für E-Autofahrer*innen. An allen Schnellladestandorten der EnBW laden E-Autos 100 Prozent Ökostrom.

„Wie kaum ein anderes Bundesland besteht Nordrhein-Westfalen aus Ballungsräumen. Das bedeutet für E-Autofahrer*innen: Der Raum für einen eigenen Stellplatz – und damit auch die Möglichkeit für private Ladeinfrastruktur – ist besonders in Städten sehr begrenzt. Alltagstaugliche Elektromobilität braucht deshalb zwingend ein gut ausgebautes öffentliches Schnellladenetz,“ weiß Timo Sillober, der als Chief Sales and Operations Officer den Bereich Elektromobilität bei der EnBW verantwortet. „Unsere Schnellladestandorte in NRW sind engmaschig ausgebaut. So ermöglichen wir E-Autofahrer*innen komfortables Laden auch ohne eigene Ladeinfrastruktur.“ Dabei baut die EnBW ihre Standorte vor allem dort, wo E-Autos ohnehin stehen – beim Handel und in Innenstädten, außerdem entlang von Fernverkehrsverbindungen. E-Mobilist*innen können etwa in Essen an sechs und in Dortmund und Wuppertal an jeweils vier EnBW Schnellladestandorten laden.

 

Ambitionierte Ausbaupläne der EnBW: Über 120 Schnellladestandorte bis Ende 2021 in NRW

Die EnBW verdichtet ihr Schnellladenetz in ganz Deutschland und Nordrhein-Westfalen weiter: Im Bundesland nimmt das Unternehmen bis Ende des Jahres weitere
20 Schnellladestandorte in Betrieb. Dazu gehört auch ein XXL-Standort der EnBW am Kamener Kreuz: Der Ladepark, der noch in diesem Jahr fertiggestellt wird, bietet E-Autofahrer*innen insgesamt 52 Schnellladepunkte. Er wird damit Europas größter Ladepark für ultraschnelles Laden: An allen 52 Schnellladepunkten werden E-Autos bis zu 300 Kilowatt Leistung laden können. Damit reicht, je nach E-Auto, schon ein kurzer Ladestopp von zehn Minuten aus, um 200 Kilometer Reichweite nachzuladen. Zusätzlich verfügt der Standort über eine großzügige Solar-Überdachung und ein WC.

„Wer sich für ein Elektroauto entscheidet muss es auch bequem laden können. Das ist die Grundvoraussetzung für die Mobilitätswende selbst. Dafür arbeiten wir stetig am Ausbau unseres Schnellladenetzes,“ so Sillober weiter. Bundesweit investiert die EnBW für den Ausbau ihrer Schnellladeinfrastruktur bis 2025 100 Millionen Euro jährlich. Dann plant das Unternehmen den Betrieb von insgesamt 2.500 Schnellladestandorten – das wären mehr Standorte als die größten Mineralölfirmen in Deutschland Tankstellen betreiben.

 

Über das EnBW HyperNetz

Das EnBW HyperNetz® bietet E-Autofahrer*innen Zugang zu mehr als 200.000 Ladepunkten in Deutschland, Österreich, der Schweiz, den Niederlanden, Frankreich, Italien, Belgien, Luxemburg und Liechtenstein. Die EnBW Mobility+ App findet überall dort stets die nächste Lademöglichkeit. E-Autofahrer*innen können über die App auch bequem und kontaktlos bezahlen. Dabei gelten an allen Ladepunkten im EnBW HyperNetz die einheitlichen und transparenten EnBW mobility+ Ladetarife. Damit laden E-Autofahrer*innen an allen Ladepunkten aller Betreiber und Länder immer zu den gleichen Preisen. Nach der zweifachen Auszeichnung zum „besten E-Mobilitätsanbieter Deutschlands“ (connect 07/2020 und 12/2020) und dem Testsieg der E-Mobilitäts-Apps (connect 05/2021) bestätigt auch der Ladereport der AutoBild (20/2021): Das EnBW HyperNetz hat die meisten Ladepunkte und die beste Netzabdeckung in Deutschland, Österreich und der Schweiz. Mit dem Joint Venture SMATRICS EnBW betreibt sie das größte Schnellladenetz in Österreich und erweitert auch dort die flächendeckende Ladeinfrastruktur mit Nachdruck.

 

Elektromobilität bei der EnBW

Die EnBW Energie Baden-Württemberg AG ist mit rund 24.000 Mitarbeiter*innen eines der größten Energieunternehmen in Deutschland und Europa und versorgt rund 5,5 Millionen Kund*innen mit Strom, Gas und Wasser sowie mit Energielösungen und energiewirtschaftlichen Dienstleistungen. Im Bereich E-Mobilität hat sich die EnBW in den vergangenen Jahren zu einem der Marktführer entwickelt und deckt als Full-Service-Anbieter mit ihren Tochterunternehmen die komplette Bandbreite ab: von der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen über den Auf- und Ausbau sowie den Betrieb von Ladeinfrastruktur bis zu digitalen Lösungen für Verbraucher*innen. Die Netze BW als unabhängiges EnBW-Tochterunternehmen sorgt darüber hinaus für den sicheren Betrieb von Verteilnetzen. Als einer der deutschen Marktführer für Heimspeicher und Photovoltaik-Anlagen verknüpft die EnBW zudem Solar-, Speicher- und Stromcloud-Lösungen mit Elektromobilitätsangeboten zu einem kompletten Energie-Ökosystem für ihre Kund*innen.

1 Elektromobilität NRW (2021): Neuzulassungen batterieelektrischer PKW (jährlich). Online unter: https://www.elektromobilitaet.nrw/unser-service/zahlen/

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Wie Wasserstoff die Zukunft des Ruhrgebiets werden kann

Auf Wasserstoff als klimafreundlichem Energieträger ruhen viele
Hoffnungen. Das Ruhrgebiet empfiehlt sich aus vielen Gründen als
Wasserstoffregion. Aber wird es auch international so wahrgenommen? Wie
ist der Stand der Forschung? Und wie sind die Befindlichkeiten der
Bevölkerung? Eine Tagung am 8. November 2021 an der Ruhr-Universität
Bochum (RUB) erhellt diese Fragen. Im Mittelpunkt stehen nicht nur
technische, juristische, soziologische und wirtschaftliche Aspekte, die
die breit aufgestellte Wasserstoffforschung im Ruhrgebiet bearbeitet. Am
Nachmittag laden die Expertinnen und Experten Interessierte auch
ausdrücklich ein, ihre Fragen und Sorgen einzubringen.

Die kostenlose Teilnahme ist sowohl vor Ort nach Online-Anmeldung als auch
unangemeldet per Videokonferenz möglich. Zoom-Links für die Online-
Teilnahme finden sich im Programmheft https://uaruhr-
est.jimdofree.com/aktuelles/.

Veranstalter ist das Kompetenzfeld „Energie – System – Transformation“ der
Universitätsallianz Ruhr.

Hoffnungsträger und Forschungsgegenstand

Wasserstoff spielt in den Plänen der Politik zur nachhaltigen
Energieversorgung eine große Rolle. Von optimalen technischen Lösungen
sind wir aber noch weit entfernt: Wie können wir genügend erneuerbaren
Strom für die Herstellung von Wasserstoff bereitstellen? Wie
transportieren wir Wasserstoff am günstigsten, vor allem aus weit
entfernten sonnenreichen Gegenden? Generieren wir durch den großen Bedarf
an Katalysatoren neue Ressourcenprobleme? Brauchen wir Brückentechnologien
auf dem Weg zum grünen Wasserstoff?

Und die offenen Fragestellungen sind nicht nur technisch oder
naturwissenschaftlich. An vielen Stellen fehlt noch der juristische
Rahmen, müssen wirtschaftliche Zusammenhänge geklärt werden. Kann man
Wasserstoff ökonomisch sinnvoll für Mobilität einsetzen? Werden
Wasserstoffautos konkurrenzfähig zu Elektroautos sein? Nicht zuletzt muss
die Bevölkerung Wasserstoff als Energieträger akzeptieren. „Wir kennen
zurzeit gar nicht so genau den Wissensstand in der Bevölkerung – und
fehlendes Wissen führt häufig zu übertriebenen Ängsten, zur Ablehnung
neuer Technologien“, so Prof. Dr. Roland Span, Sprecher des Research
Departments Closed Carbon Cycle Economy CCCE der RUB.

Selbstkritischer Blick

Neben diesen Fragen dreht sich die Tagung auch um regionalpolitische
Fragen. Das Ruhrgebiet mit seinen von Energietechnik, Stahl- und
Chemieindustrie geprägten Strukturen bietet ideale Voraussetzungen dafür,
zu einer Modellregion für die Transformation von Energie- und
Rohstoffversorgung zu werden. Dazu trägt nicht nur die wirtschaftliche
Struktur bei, sondern auch die Vielfalt seiner Forschungslandschaft. „Aber
wenn man mal in Brüssel fragt, wo die künftigen Wasserstoff-Hotspots sind,
denken dort viele vielleicht zuerst an Rotterdam oder Leeds“, so Span.
„Wir wollen einen selbstkritischen Blick auf unsere Rolle werfen um ein
realistisches Bild zu erhalten und auszuloten, was wir tun können, um
international prominenter zu werden.“

Namhafte Referierende und Teilnehmende

Für die Veranstaltung haben die Organisatoren aus den Reihen der
Forscherinnen und Forscher an den Universitäten der Universitätsallianz
Ruhr viele namhafte Referentinnen und Referenten gewonnen. Unter anderem
nimmt der kürzlich an die Ruhr-Universität Bochum berufene Ökonom Prof.
Dr. Andreas Löschel erstmals an einer öffentlichen Veranstaltung des
Kompetenzfelds Energie – System – Transformation teil. Er ist seit 2011
Vorsitzender der Expertenkommission zum Monitoring-Prozess „Energie der
Zukunft“ der Bundesregierung und Leitautor des Weltklimarates für den
fünften und sechsten Sachstandsbericht. Zu Gast ist zudem Prof. Dr. Julia
Frohne, Geschäftsführerin der Business Metropole Ruhr und somit oberste
Wirtschaftsförderin im Ruhrgebiet.

Mit Vorurteilen aufräumen

Während sich der Vormittag vor allem an ein Fachpublikum richtet, ist der
Nachmittag ausdrücklich auch für Laien gedacht. Ab 14 Uhr werden sowohl
vor Ort als auch online Fragen des Publikums gesammelt, die dann in drei
parallelen Sitzungen behandelt werden. Roland Span hofft, hier auch mit
Vorurteilen gegenüber Wasserstoff aufräumen zu können. „Viele Menschen
sind besorgt wegen der Gefahren, die Wasserstoff als explosives Gas mit
sich bringt“, weiß er. „Dabei ist sein Energieinhalt geringer als der von
Erdgas, mit dem viele von uns ganz selbstverständlich zu Hause heizen.“

Universitätsallianz Ruhr

Seit 2007 arbeiten die RUB, die TU Dortmund und die Universität Duisburg-
Essen unter dem Dach der Universitätsallianz Ruhr, kurz UA Ruhr,
strategisch eng zusammen. Durch Bündelung der Kräfte werden die Leistungen
der Partneruniversitäten systematisch ausgebaut. Unter dem Motto
„gemeinsam besser“ gibt es inzwischen über 100 Kooperationen in Forschung,
Lehre und Verwaltung. Mit mehr als 120.000 Studierenden und nahezu 1.300
Professorinnen und Professoren gehört die UA Ruhr zu den größten und
leistungsstärksten Wissenschaftsstandorten Deutschlands.

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