Elektromobilität Neues Werkstoffkonzept für das Batteriegehäuse spart Gewicht

Das Ziel des Projekts „Smart and Safe Integration of Batteries in Electric Vehicles – Smart-Batt“ bestand darin, ein multifunktionales, leichtes und sicheres Konzept für ein Energiespeichersystem zu erarbeiten – was durch ein neues Werkstoff-Sandwichkonzept mit APM-Hybridschaum gelungen ist.

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Die europäischen Länder haben sich verpflichtet, die CO₂-Emissionen zu reduzieren. Im Bereich der Individualtransportsysteme bieten rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge – gefahren mit regenerativ erzeugtem Strom – eine Chance dafür. Eine der großen Herausforderungen hin zur Elektromobilität ist die Batterie.

Noch ist die Reichweite gering und das Gewicht hoch. Aufgrund der niedrigen Energiedichte werden die Batteriepakete auch in den nächsten Jahren noch groß und schwer sein, selbst wenn bei den Li-Ionen-Zellen die erhofften weiteren Fortschritte erzielt werden. Neue Werkstoffkonzepte zur Gewichtsreduktion und Leichtbaudesign auf höchstem Sicherheitsniveau sind deshalb gefragt.

Projektziel: Leichtes, sicheres und integriertes Konzept

Das Ziel des von der EU geförderten Projekts „Smart and Safe Integration of Batteries in Electric Vehicles – Smart-Batt“ bestand darin, ein multifunktionales, leichtes und sicheres Konzept für ein Energiespeichersystem zu erarbeiten und zu erproben, welches vollständig in die Fahrzeugstruktur integriert sein sollte.

Das Batteriegehäuse ist dabei kein separates Anbauteil mehr, sondern eine integrale tragende Strukturkomponente der Fahrzeugkarosserie, etwa des Fahrzeugbodens. Als Basis für die Fahrzeugkarosserie diente das Super-Light-Car (SLC), eine im 6. Rahmenprogramm der EU geförderte Konzeptstudie einer leichtbauoptimierten Fahrzeugkarosserie der C-Klasse.

Herausforderung: Sicherer Leichtbau

Die größten Herausforderungen bei dieser Integrationsaufgabe lagen darin, eine Kombination aus Leichtbau-Design mit einem hohen Sicherheitsniveau gegenüber den verschiedensten Gefahren- und Unfallszenarios und mit einem intelligenten Design der Schnittstellen zu den übrigen Fahrzeugsystemen zu finden.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen wurde ein europäisches Konsortium aus vier Industriefirmen und fünf Forschungseinrichtungen gebildet. Die Kompetenzen dieser neun Partner umfassen unter anderem die Fahrzeugtechnik, Elektronik, Batterien, Konstruktion, Leichtbau, Werkstoffe, sowie Tests und Erprobungen.

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