Bremer Forscher schaffen technologischen Durchbruch für Elektroautos
Das Bremer Institut für Betriebstechnik und angewandte Arbeitswissenschaften hat einen flinken Elektrosprinter für den Nahverkehr vorgestellt.
Ein spritziges Fahrverhalten mit vernünftigen Beschleunigungswerten wie bei einem Benziner plus einer Reichweite von über 400 Kilometern mit einer einzigen Akkuladung -- für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge war das bisher ein Wunschtraum. Das Bremer Institut für Betriebstechnik und angewandte Arbeitswissenschaften (BIBA) hat jetzt einen Transporter vorgestellt, der dank eines ausgeklügelten Zusammenspiels von Rechnersteuerung, CAN-Bus, Sammelschienen, Akkumulatoren und hochkapazitiven Speicherkondensatoren diesen Traum zur Wirklichkeit werden lässt.
An Bord des zum Elektroauto umgebauten Daimler-Sprinters sind gleich drei unterschiedliche Energiespeicher eingebaut. Diese ergänzen sich gegenseitig und decken dabei die auftretenden Grund-, Mittel- und Spitzenlasten ab. Bisherige Batterien hatten demgegenüber gravierende Nachteile. Sie lieferten entweder die Ausdauer für lange Strecken, machten dann aber bei Sprints ziemlich schnell schlapp. Oder sie lieferten zwar die hohen Stromspitzen für brauchbare Beschleunigungen, waren dann aber schon nach wenigen Kilometern wieder entladen. Die Kombination der Vorteile beider Batterietypen mit einem hochkapazitiven Speicherkondensator brachte am BIBA in Bremen schließlich den technologischen Durchbruch.
Die Bremer nennen ihren Elko mit einer Kapazität von 2700 Farad stolz den UltraCap. Dieser Kondensator wird vom Energiemanagement des Fahrzeugs während des Bremsvorgangs mit elektrischer Energie aufgeladen. Beim Beschleunigen übernimmt der UltraCap die impulsartigen Spitzenströme und entlastet damit die Akkumulatoren. In 80 Zellen speichert der Kondensator maximal 0,2 kWh und kann dabei eine Leistung von bis zu 60 Kilowatt abgeben. Die Spannung zwischen seinen Anschlüssen variiert je nach Ladezustand zwischen 115 und 230 Volt. Die im UltraCap gespeicherte Energie muss also über DC/DC-Wandler an die DC-Sammelschiene des Fahrzeugs abgegeben werden, da diese mit Spannungen zwischen 230 und 380 Volt arbeitet. An der Sammelschiene versorgen auch die 230 Zellen eines Nickel-Metallhydrid-Akkumulators und 3 mal 47 Zellen von insgesamt zwei Zink/Luft-Akkumulatoren den Fahrzeugmotor mit Strom.
Der Motor ist eine Asynchronmaschine und wird über einen Wandler angesteuert, der den Gleichstrom des Bordnetzes in dreiphasigen Wechselstrom umformt. Die Maschine wird beim Abbremsen des Fahrzeugs zusätzlich als Generator betrieben und soll so ein besonders sparsames Haushalten mit der elektrischen Energie ermöglichen. Zusammengenommen ergibt dies Konzept "theoretisch etwa 20 Prozent weniger Energieverbrauch als ein Dieselmotor", erklärt der BIBA-Forscher Professor Horst Selzer.
Bei dem Prototyp handelt es sich um das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie mit 12 Millionen Euro geförderte Forschungsprojekt "mobile elektrische Energieversorgung für Fahrzeuge mit großer Reichweite und hoher Beschleunigung (EFRB)", an dem sich neben DaimlerChrysler auch die Firmen EPCOS AG (früher Siemens-Matsushita), Electric Fuel Ltd. und Varta-NBT beteiligen.
Gedacht ist das Konzept des flinken Elektrosprinters vor allem für den öffentlichen Nahverkehr, um in den Innenstädten die Autoabgase zu vermindern. Verkleinerungswürdig ist sicher die aufwendige Bordelektronik, die im Sprinter in einem klobigen Schaltschrank hinter dem Fahrersitz steckt. Betankt wird das Elektroauto an der Steckdose, die allerdings für 5 kW ausgelegt sein muss. Doch auch das kann sich noch ändern. Nach einem Bericht der Bremer Tagespresse soll sich inzwischen eine Firma für Umwelttechnik erboten haben, die leere NiMH-Batterien gegen frisch geladen Akkus austauschen will. (Holger Bruns) / (anw)
