Nutzerorientierte Elektromobilität

Allen technischen Innovationen zum Trotz sind die Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen bei weitem nicht ausreichend, um die weltweiten Klimaziele zu erreichen. Als Hauptursachen für die geringe Nutzerakzeptanz gelten die hohen Kosten und die geringe Reichweite von Elektrofahrzeugen. Die Reichweitenproblematik bleibt dabei insbesondere auch wegen der noch nicht vollständig ausgeschöpften Wirkungsgradpotenziale im elektrischen Antriebsstrang und einer unzuverlässigen Reichweitenprognose des Gesamtfahrzeugs ungelöst. Das Forschungsvorhaben Nutzerorientierte Elektromobilität (NEmo) untersuchte zum einen das Konzept der variablen Zwischenkreisspannung zur Effizienzsteigerung, zum anderen Maßnahmen zur Steigerung der Präzision von Reichweitenprognosen.

Das Konzept der variablen Zwischenkreisspannung wurde hinsichtlich ihres Verhaltens im Verbund aus Batterie, Leistungselektronik und Motor sowohl modellbasiert als auch prototypisch erforscht und mit einer statischen Zwischenkreisspannung verglichen. Um die Reichweitenprognose zu verbessern, wurden hochgenaue Daten von Fahrer, Fahrzeug, Antriebsstrang und Umgebung für die Berechnung der Restreichweite miteinander verknüpft und deren gegenseitige Abhängigkeiten in Simulation und Versuch erforscht. Durch den Einsatz einer variablen Zwischenkreisspannung wurden am Versuchsfahrzeug Effizienzvorteile von bis zu 2,8 % nachgewiesen. Mithilfe der entwickelten präzisen Reichweitenvorhersage konnten Restreichweiten mit einer Genauigkeit von bis zu 2,7 % bereits einige Sekunden nach Beginn der Fahrt geschätzt werden. Beide Maßnahmen tragen wesentlich zu einer Reichweitensteigerung bei.

Aus dem Labor in die Öffentlichkeit

 Das Kooperationsprojekt Nutzerorientierte Elektromobilität (NEmo) wurde durch die Bayerische Forschungsstiftung mit rund 446.000 € im Zeitraum 04/2016 – 03/2019 gefördert. Innerhalb des Vorhabens wurden gegenüber dem Stand der Wissenschaft umfangreiche Erkenntnisse und Weiterentwicklungen erzielt, die in insgesamt 17 wissenschaftlichen Veröffentlichungen festgehalten sind. Neben den wissenschaftlichen Publikationen wurde das Vorhaben NEmo mehrfach durch die Projektpartner auf der von Bayern Innovativ und dem Cluster Automotive veranstalteten „Conference on Future Automotive Technology“ (CoFAT) einem breiten Fachpublikum vorgestellt. Die Erkenntnisse des Forschungsprojekts werden zukünftig in Nachfolgeprojekten genutzt, um die systemischen Zusammenhänge von Elektrofahrzeugen auf Langstrecken besser zu verstehen und Optimierungspotenziale zu heben, um Elektromobilität effizienter und nachhaltiger zu gestalten.