Elektromobilitätsprojekt IKEBA Reichweite von Elektrofahrzeugen erhöhen

Damit beispielsweise der Volkswagen e-up! in Zukunft eine größere Reichweite hat, soll die Energieausnutzung von Lithium-Ionen-Batterien erheblich verbessert werden.
Damit beispielsweise der Volkswagen e-up! in Zukunft eine größere Reichweite hat, soll die Energieausnutzung von Lithium-Ionen-Batterien erheblich verbessert werden.

Eine Schwachstelle elektrischer Antriebe sind die Batteriesysteme: Mit den gegenwärtig zum Einsatz kommenden Energiespeichern lassen sich keine großen Reichweiten erzielen. Diese Bilanz ließe sich durch eine optimale Ausnutzung der gespeicherten Energie deutlich verbessern. Dazu wurde das Projekt IKEBA ins Leben gerufen.

Die in Elektrofahrzeugen eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien haben noch deutliche Reserven in Bezug auf die Ausnutzung der Energie und eine mögliche Energieeinspeisung. Würden die Kapazitäten in jeder einzelnen Batteriezelle optimal ausgenutzt, ließe sich mehr Ladung einspeisen und auch wieder abrufen. Dadurch wäre es bereits möglich, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen.

Um dieses Ziel zu erreichen, arbeiten die Projektpartner daran, die Software und Hardware von Management-Systemen zu optimieren, die die aufladbaren Batterien überwachen und regeln. Sie erarbeiten neue Verfahren, um zuverlässigere mikroelektronische Schaltungen für diese Systeme zu entwickeln. Dabei stehen virtuelle Entwurfs- und Simulationsverfahren im Mittelpunkt. Sie sollen es ermöglichen, Management-Systeme zu etablieren, die den jeweiligen Batteriezustand genauer ermitteln und kritische Situationen früher erkennen. Faktoren, die Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Energiespeicher haben, wie die Temperatur, ihr Ladezustand oder ihre Alterung, sollen damit zuverlässig registriert werden.

Durch darauf abgestimmte Lade- und Entladealgorithmen wird die gespeicherte Energie besser genutzt und so die Dauer bis zum nächsten notwendigen Aufladen eines Elektrofahrzeugs signifikant erhöht. Auch die Lebensdauer einer Batterie verlängert sich durch ihre optimierte Nutzung. Außerdem erkennt ein solches Management-System rechtzeitig fehlerhaftes Verhalten und Ausfälle einzelner Zellen, wodurch die Batterien zuverlässiger und sicherer funktionieren.

An dem Projekt IKEBA beteiligen sich die Atmel Automotive GmbH, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS mit seinem Institutsteil Entwurfsautomatisierung EAS, Hella, das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM sowie das Karlsruher Institut für Technologie. Das Projekt läuft bis 2016 und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit dem Ziel gefördert. Die Förderung ist Teil der Maßnahme „Energieeffiziente und sichere Elektromobilität“ (STROM 2) im Programm „IKT 2020 – Forschung für Innovation“. IKEBA hat ein Gesamtvolumen von 6,8 Millionen Euro und wird mit insgesamt 4,4 Millionen Euro unterstützt.