Forum Elektromobilität e.V.

Eine Million Elektrofahrzeuge – Wunsch oder Wirklichkeit?

| Autor: Sandra Häuslein

Auf dem Jahreskongress des Forum Elektromobilität e.V. ging es um nachhaltige energieeffiziente Mobilität der Zukunft. Beleuchtet wurde dabei das Gesamtsystem der Elektromobilität.
Auf dem Jahreskongress des Forum Elektromobilität e.V. ging es um nachhaltige energieeffiziente Mobilität der Zukunft. Beleuchtet wurde dabei das Gesamtsystem der Elektromobilität. (Bild: S. Häuslein/konstruktionspraxis)

Im Jahr 2020 sollen rund 1 Million Elektrofahrzeuge über deutsche Straßen rollen. Bisher liegt die Zahl noch unter 25.000. Wie und mit welchen Maßnahmen das große Ziel doch noch zu schaffen ist, wurde auf dem diesjährigen Jahreskongress des Forums Elektromobilität e.V. thematisiert. Ergänzend wurden einige Forschungsprojekte vorgestellt; u.a. präsentierte das Fraunhofer IFAM den neu entwickelten luftgekühlten Radnabenmotor Lara.

„Vielleicht ist das 1-Million-Ziel noch erreichbar, dann müssen jetzt aber schnell Maßnahmen beschlossen werden“, sagt Matthias Krämer von der Nationalen Plattform für Elektromobilität (NPE). Damit meint er Förderungen für Anwender, Ausbau der Infrastruktur, eine wettbewerbsfähige Zellfertigung in Deutschland und vieles mehr. Es gibt also noch einiges zu tun, um die Elektromobilität in Deutschland voranzutreiben. Die größte Herausforderung sieht Prof. Dr.-Ing. Matthias Busse, Vorstandsvorsitzender des Forum Elektromobilität e.V. und Leiter des Fraunhofer IFAM, aber darin, die Nutzerakzeptanz zu erhöhen und zu stärken: „Technologisch haben wir alle Zutaten, wenn der Endverbraucher für den Markt bereit ist, können wir liefern.“

Über eine Million Elektroautos fahren weltweit auf den Straßen

Elektromobilität

Über eine Million Elektroautos fahren weltweit auf den Straßen

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Mit neuen Fertigungs- und Produktionsverfahren Kosten senken

Das Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) wird sich jedenfalls weiter mit Forschungsprojekten zur Elektromobilität befassen. Dazu gehören das dynamische induktive Laden während der Fahrt, autonomes Fahren und Assistenzsysteme, Elektromobilität in Verbindung mit Smart Home und urbanen Lebenswelten sowie innovative Fertigungs- und Produktionsverfahren zur Kostensenkung. Letzteres betrifft unmittelbar die Nutzerakzeptanz, denn nur wenn neue Technologien mit herkömmlichen Antrieben kostentechnisch mithalten können, kann ein wettbewerbsfähiger Markt für Elektrofahrzeuge entstehen.

Lara ist ein Teilprojekt der Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität und umfasst die Entwicklung, Fertigung und Erprobung eines robusten luftgekühlten Radnabenmotors mit hoher Drehmomentdichte.
Lara ist ein Teilprojekt der Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität und umfasst die Entwicklung, Fertigung und Erprobung eines robusten luftgekühlten Radnabenmotors mit hoher Drehmomentdichte. (Bild: S. Häuslein/konstruktionspraxis)

Sicher, wartungsfrei, ressourceneffizient

Im Bereich Antriebsstrang und Fahrwerk hat das Fraunhofer IFAM daher ein neues Antriebssystem entwickelt: den luftgekühlten Radnabenmotor Lara. Dabei handelt es sich um ein Teilprojekt der Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität und umfasst die Entwicklung, Fertigung und Erprobung eines robusten luftgekühlten Radnabenmotors mit hoher Drehmomentdichte.

Felix Horch, Abteilungsleiter für Elektrische Antriebe am Fraunhofer IFAM hat den Radnabenmotor auf dem Jahreskongres des Forum Elektromobilität vorgestellt. „Lara ist als Direktantrieb an allen vier Rädern eines leichten Stadtfahrzeugs als Demonstrator konzipiert“, erklärt Horch. Und weiter: „Eine wesentliche Herausforderung ist, das für die Fahrzeugnutzung im urbanen Umfeld notwendige Drehmoment bei hohen Wirkungsgraden aufzubringen und zugleich eine technologisch einfache Luftkühlung zur Abführung der thermischen Verlustleistung umzusetzen.“ Für die Wicklung des Elektromotors werden die vom Fraunhofer IFAM entwickelten gegossenen Spulen mit maximalem Nutfüllgrad eingesetzt, die zur Minimierung von Rohstoffkosten und Gewicht in Aluminium ausgeführt werden. „Leichtbau und innovative Fertigungstechniken standen bei der Entwicklung im Fokus“, sagt Horch.

Zukunft der Elektromobilität: Luftgekühlte Antriebseinheit

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27.08.15 - Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zeigt auf der 66. IAA in Frankfurt am Main einen innovativen luftgekühlten, elektrifizierten Antriebsstrang. lesen

Wegfall klassischer Komponenten

Besonders interessiert bei diesem Forschungsprojekt, Herstellungskosten und den Energieverbrauch von Elektrofahrzeugen zu senken. „Das funktioniert, da mit dem Radnabenmotor Komponenten des klassischen mechanischen Antriebsstranges wegfallen. Gleichzeitig vergrößert sich das Platzangebot im Fahrzeug, was wiederum dem Kunden und einer effizienten Nutzung zu Gute kommt“, erklärt Horch.

Die hohen Drehmomentanforderungen von Radnabenmotoren bedingen jedoch einen erhöhten Einsatz kostenintensiver Rohstoffe wie Kupfer und NdFeB-Magnete und erfordern in der Regel eine Wasserkühlung mit entsprechend hohem Aufwand seitens der Fahrzeuginfrastruktur. Außerdem sind aufgrund der unabhängigen Drehmomenteinstellung hohe Anforderungen bezüglich der funktionalen Sicherheit einzuhalten. „Daher haben wir mit Lara einen luftgekühlten Radnabenmotor entwickelt, der die Potenziale innovativer Fertigungstechnik und alternativer elektrischer Topologien aufzeigt, um sowohl hohe Antriebsmomente als auch optimale funktionale Sicherheit zu gewährleisten“, schließt Horch.

Interessant für kleine Fahrzeuge im Stadtverkehr

Damit dieses neue Antriebssystem tatsächlich zum Einsatz kommt, müssen auch hier die Kosten und der Kundennutzen zusammenpassen. Interessant wird das Konzept für kleine Fahrzeuge im Stadtverkehr, wo ein kleines Package gefragt ist.

Wirtschaftliche Motorenfertigung für E-Fahrzeuge

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Der Jahreskongress des Forums Elektromobilität e.V. fand am 1.3. und 2.3.2016 in Berlin statt. Insgesamt wurden über 30 Fachbeiträge in fünf Fachsessions präsentiert. Der Fokus lag auf den Themen:

  • Bauen, Wohnen, Laden – Elektromobilität
  • Energiespeicher
  • Automatisiertes und vernetztes Fahren,
  • Fahrzeug- und Antriebskonzepte
  • Querschnittsthemen

Der Verein Forum Elektromobilität e.V. versteht sich als bundesweite Integrations- und Partnerplattform für Wissenschaft, Wirtschaft und Politik. Im kontinuierlichen und branchenübergeifenden Dialog will der Verein Kompetenzen zusammenführen und neue Konzepte im Bereich Elektromobilität anstoßen. (sh)

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