Energiemangement und Batterien Intelligente Temperaturregelung für E-Autos

Mit geschickter Nutzung der vorhandenen Abwärme sollen Elektroautos bis zu 10 % weniger Strom verbrauchen und längere Reichweiten erzielen.
Mit geschickter Nutzung der vorhandenen Abwärme sollen Elektroautos bis zu 10 % weniger Strom verbrauchen und längere Reichweiten erzielen.

Wie lässt sich die Energie in Elektrofahrzeugen effektiv und intelligent nutzen? Dieser Frage stellt sich die Hochschule Esslingen im Forschungsprojekt "Innovatives Thermo-Management-System". Mit deutschen und französischen Partnern soll der Energieverbrauch um 10 Prozenz gesenkt werden.

Am Projekt sind das Institut für nachhaltige Energietechnik und Mobilität (INEM) der Hochschule Esslingen, das Ernst-Mach-Institut (EMI) in Freiburg, drei Institute der ingenieurtechnischen Hochschule INSA in Lyon sowie mehreren deutsche und französische Ingenieurfirmen beteilgt. Die Partner forschen bis Ende 2023 mit Förderung des Mobilitätsclusters CARA der Region Auvergne-Rhone-Alpes, des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sowie der baden-württembergischen Landesagentur für Elektromobilität e-mobil BW.

Die Projektbeteiligten werden zum Einen untersuchen, wie sich das Wageninnere so intelligent und vorausschauend heizen oder kühlen lässt, um so wenig Energie wie möglich zu verbrauchen. Der Energiefluss für Heizung und Klimaanlage soll möglichst vorausschauend gelenkt werden. Ein mögliches Szenario wäre etwa, dass die Heizung nicht wie vom Fahrer gewünscht hochgedreht wird, wenn ein längerer Anstieg bevorsteht, bei dem der Antrieb ohnehin mehr Abwärme erzeugen wird und diese fürs Heizen des Inneraums verwendet werden kann.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt sind die Batterien. Eine thermische Konditionierung soll dafür sorgen, dass dem Fahrer unter dem Strich mehr Reichweite zur Verfügung steht. Das Ziel ist eine leistungsfähige elektrische Speicherarchitektur, deren Abwärme genutzt werden kann, um in die thermischen Speicher eingespeist zu werden.

Als weitere Herausforderung hat sich das Konsortium die Aufgabe gestellt, mit dem Projekt auch für temperaturempfindliches Ladegut ein gutes Klima zu schaffen. Das macht das System gerade für elektrische Lieferfahrzeuge im Großstadtverkehr interessant, mit denen beispielsweise Lebensmittel und Getränke in einwandfreier Qualität zu Kantinen, Schulen oder Veranstaltungen transportiert werden. Diese Einbindung von beheizbaren und gekühlten Transporträumen in eine gesamtheitliche Temperaturregelung erfordert neuartige Heiz- und Kühlsysteme sowie innovative Betriebsstrategien.

Die Hochschule Esslingen vermisst innerhalb des Projektes die Funktionalität und Leistung der Module und das Thermomanagement in einem Testaufbau, um die sowie die Ergebnisse mit den Simulationsergebnissen zu vergleichen. Der Fokus liegt darauf, theoretisches Wissen durch den Vergleich von Simulationen mit realen Messwerten vertiefen. Gleichzeitig will der Fachbereich sehr anwendungsorientiert bei der Weiterentwicklung des Thermomanagements von Elektrofahrzeugen mitwirken. Die Zusammenarbeit zwischen den Projektpartnern soll zudem deutlich über die technische Ebene des Projekts hinausgehen und einen Beitrag für eine engere internationale Zusammenarbeit in Europa liefern.