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Elektromobilität

VDE-Studie zeigt zahlreiche Hürden auf

29. April 2010, 10:43 Uhr | Björn Graunitz

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Forschungs- und Normungsbedarf

Erheblichen Forschungs- und Entwicklungsbedarf sieht der VDE bei den Lithium-Ionen-Batterien, um eine Reduktion der Kosten sowie die Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit zu ereichen. Ebenso stellt sich die Situation hinsichtlich der Sicherheit dar - vor allem in Bezug auf Batterien, die im geladenen Zustand erhebliche Mengen von Energie mitführen. Gerade bei auf Lithium-Ionen basierender Batteriechemie kann es durch mechanische Beschädigungen, aber auch durch elektrische Überlastungen, zu einer Entzündung der organischen Elektrolyten kommen. Wenn auch moderne Batterietechnologien hier schon entscheidende Fortschritte erzielt haben, ist das Gefährdungspotential insbesondere im Falle eines Unfass immer noch zu hoch. Während ein Abschalten des Batterieschützes in Verbindung mit einer Crash-Sensorik zumindest bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten (Auslöseschwelle) eine Lösung ermöglicht, muss das Batteriegehäuse ebenfalls den erhöhten mechanischen Beanspruchungen standhalten. Aus diesem Grund fordert der VDE im Bereich der Batterietechnologien intensive Forschung und Entwicklung, insbesondere für den Crash-Fall.

Eine Gefährdung ergibt sich außerdem durch den Antrieb mit Spannungen größer als 60 V, die einen elektrischen Schlag verursachen können. Im Falle dessen, dass bei der Konzeption und der Entwicklung von Elektrofahrzeugen Schutzmaßnahmen ähnlich wie in der häuslichen Elektroinstallation ergriffen würden, ließen sich so auch Elektrofahrzeuge genauso sicher wie konventionelle Fahrzeuge bauen und betreiben. Wichtig dafür sind einheitliche Sicherheitsnormen für Elektrofahrzeuge. Denn insbesondere im internationalen Wettbewerb mit Billiganbietern könnte der Sicherheitsaspekt einen wichtigen Vorteil für den Automobilstandort Deutschland darstellen. Gemeinsam mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie treibt der VDE daher das Thema Sicherheitsnormung voran. Ein weiterer wesentlicher Faktor für die Sicherheit ist die Ausbildung des künftigen Wartungspersonals, da Kraftfahrzeugwerkstätten bisher nicht mit derart hohen Spannungen und Stromstärken umgehen mussten, wie sie in Elektroautos auftreten.

Weiterhin müssten effiziente Heiz-, Dämm- und Klimasysteme für Elektroautos entwickelt werden, da die Wärmequelle Verbrennungsmotor entfiele. Wärmepumpen könnten dann zur Klimatisierung genutzt werden, im Winter zum Heizen, im Sommer zur Kühlung des Innenraums. Neue Verbundwerkstoffe, die die Autos leichter machen und die Wärme isolieren, müssen bereits schon heute von den Unternehmen entwickelt werden.

Weiterhin müssten bei der Leistungselektronik die Kosten reduziert, die Leistungsdichte und
die Zuverlässigkeit erhöht werden. Forschungsbedarf sieht der VDE ebenso bei automobilgerechten Massenproduktionsverfahren und der Entwicklung verbesserter Werkstoffe für elektrische Maschinen. Durch die direkte Anbindung an die Traktionsspannung seien die Steigerung der Effizienz sowie die Senkung von Bauvolumen und Kosten von Hilfsaggregaten möglich. Eine wichtige Voraussetzung für die Einführung kostengünstiger Elektrofahrzeuge ist nach Ansicht des VDE die Standardisierung vieler Bauteile, insbesondere der Batterien. Da Standardbatterien für die Fahrzeuge aller Hersteller schwer durchsetzbar sein werden, rät der VDE dazu, modular nachrüstbare Energiespeicher zu entwickeln, die sich an die Bedürfnisse der Fahrer anpassen lassen.