Das Magazin für die Mobilität von morgen.

Transcrição

-Mail
Das Magazin für die Mobilität von morgen.
© GreenPack GmbH
BMVI:
Grußwort Alexander Dobrindt, MdB
S. 3
NPE
Batteriezellenproduktion: Warum Deutschland
sie braucht und ab wann ein Einstieg lohnt
S. 9
Fraunhofer BATTERIEN
Die Allianz Batterien forscht an sicheren
Batterien mit hoher Lebensdauer
S. 24
Ausgabe 01/2016 · www.forum-elektromobilitaet.de
powered by
2
AUS DEM FORUM
MARKT- UND GESCHÄFTSMODELLE
5
Termine des Forum ElektroMobilität e.V.
14
In Offenbach ist man elektromobil unterwegs
5Stärkung des Mittelstands durch Förderung
und Internationalisierung
15 Flotten unter Schwachstrom
6
Forum ElektroMobilität – KONGRESS
17
Forum Elektromobilität e.V.
Partnerplattform für Forschung, Wirtschaft, Politik
18
Mitgliedsantrag
BILDUNG
16
HyDrive – Elektromobilitätstrainer
20
Vorstand und Geschäftsstelle des
Forum ElektroMobilität e.V.
FAHRZEUGKONZEPTE & ANTRIEBE
POLITIK
3Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur
Grußwort von Alexander Dobrindt, MdB – Bundesminister
für Verkehr und digitale Infrastruktur
7
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Freie Fahrt für KMU auf dem Wachstumsmarkt für
intelligente Mobilitätslösungen
8
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz,
Bau und Reaktorsicherheit
Integrierte Smart Parking Lösungen – ein Beitrag für
mehr Lebensqualität in Innenstädten
9Nationale Plattform Elektromobilität
Batteriezellproduktion: Warum Deutschland sie
braucht und ab wann ein Einstieg lohnt
21Der Asynchronantrieb: Neue Perspektiven durch
innovative Gießtechnologie
Was uns morgen antreibt
22
23
Redox Flow Batterie als sinnvolle Ergänzung
für Solar-Tankstellen
SPEICHERTECHNOLOGIE
24
Die Allianz Batterien forscht an sicheren Batterien mit
hoher Lebensdauer
26
Testen für den Antrieb von morgen
27
Der GreenPack-Standard-Akku – ein System mit
millionen Anwendungen
ENERGIE- & LADEINFRASTRUKTUR
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
28
Vorstellung der neuen White-Label Mobilstromlösung
10
EMILIA: Elektromobilität mittels induktiver Ladung
im Automobil
29
Nächstes Level Elektromobilität: Der Weg zum
globalen Ladestandard für Elektrofahrzeuge
10
Vernetzte Prozesse – Reduzierung der produktionsbedingten Co2-Emissionen bei der Batterieherstellung
11Mit Power in die Zukunft – Elektromobilitäts-Forschung an
der Ruhr-Universität Bochum
NORMUNG, SICHERHEIT, PRÜFUNG
12
eMobility-Scout verspricht mehr Effizienz
für Elektromobilität in Flotten
31
Realitätsgerechte Leistungstests im Frühstadium
30
Auf dem Prüfstand.
12
D ie Sächsische Energieagentur – SAENA GmbH präsentiert auf der HANNOVER MESSE 2016 eine Weltpremiere
RAHMENBEDINGUNGEN
BAUEN UND WOHNEN
13
Integration von Ladeinfrastruktur bei
Wohnungseigentümergemeinschaften
32
Uncrossing the wires – eine neue Lösung für
Hochspannungsverbindungen in Elektrofahrzeugen
33
Mobilität in Ballungsräumen
34
Elektromobilität ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe
34
Dschungel Elektromobilität – Orientierung für den
Mittelstand durch Semantische Assistenten
35
Haftungsrechtliche Aspekte des autonomen Fahrens –
Das Recht als Innovationsbremse?
-Mail
01/2016
3
Grusswort
Alexander Dobrindt, MdB
Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur
© Bundesregierung / Kugler
Liebe Leserinnen und Leser,
die Welt steht vor der größten Mobilitätsrevolution seit der Erfindung des Automobils: Das automatisierte und vernetzte Fahren kommt – und die Antriebswende zur Elektromobilität hat begonnen.
Gemeinsam mit der Industrie haben wir uns klare Ziele gesetzt: Wir wollen Leitanbieter und Leitmarkt
werden und bis 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf deutsche Straßen bringen. Die Zahlen belegen: Wir sind auf einem guten Weg. Mit einem Wachstum von 35 Prozent bei Elektro- und 21 Prozent
bei Hybridfahrzeugen im Vergleich zu 2015 erleben wir derzeit eine steigende Dynamik. Darüber
hinaus sind mittlerweile rund 30 E-Modelle deutscher Hersteller auf dem Markt.
Eine aktuelle McKinsey-Studie zeigt: Deutschland ist als Hersteller schon heute führend und kann
mit fast 40 Prozent Marktanteil bis 2020 der größte Produktionsstandort werden. Wir wollen unsere
Unternehmen auf diesem Weg unterstützen und dafür sorgen, dass der Markthochlauf gelingt. Deshalb haben wir in den vergangenen Jahren bereits 2,4 Milliarden Euro in die Förderung der Elektromobilität investiert. Deshalb haben wir 2015 ein Elektromobilitätsgesetz verabschiedet – mit einem
neuen E-Kennzeichen und der Möglichkeit zur Privilegierung von E-Mobilen im Straßenverkehr. Deshalb schreiben wir die Förderung von Wasserstoff- und Brennstoffzellen mit 161 Millionen Euro für
die Jahre 2016 bis 2018 fort – und deshalb unterstützen wir unsere Schaufenster und Modellregionen
in mehr als 650 Einzelvorhaben mit über 350 Millionen Euro.
Jetzt geht es darum, der Elektromobilität zusätzliche Dynamik zu geben. Der Schlüssel dazu ist
der Aufbau einer flächendeckenden Ladeinfrastruktur. Nutzer brauchen das Vertrauen, dass sie ihr
Fahrzeug überall und zu jeder Zeit aufladen können. Wir wollen deshalb in Deutschland zusätzliche
15.000 Ladesäulen aufbauen und hier zusammen mit der Industrie insgesamt 300 Millionen Euro
investieren. Damit E-Autos preiswerter und damit noch interessanter werden, brauchen wir außerdem einen funktionierenden Gebrauchtwagenmarkt und Unternehmen, die ihre Fahrzeugflotten
umrüsten. Wir sind als Bund Vorreiter und fahren in meinem Haus schon heute zu rund 40 Prozent
elektrisch. Ende des Jahres sind es 50 Prozent.
Ich bin überzeugt: Die Zukunft gehört der Elektromobilität – und wird von uns gestaltet. Wir haben
das Auto erfunden. Wir haben es immer wieder revolutioniert. Und wir führen jetzt als Innovationsführer bei der Mobilität die Antriebswende zum Erfolg.
Vorwort
4
Prof. Dr.-Ing. Matthias Busse
Vorstand Forum ElektroMobilität e.V.
Liebe Leserinnen und Leser,
die 7. Jahresveranstaltung des „Forum Elektromobilität e. V.“ wurde erfolgreich am 01. und 02. März in Berlin
durchgeführt. Mehr als 220 Vertretern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik sowie 20 Ausstellern diente
der KONGRESS 2016 sowohl als Informations- als auch Vernetzungsplattform zu den aktuellen Themen der
Elektromobilität.
Zugleich stellte der KONGRESS eindrucksvoll dar, dass die Elektromobilität kein autarkes System ist und die
große Herausforderung in der ganzheitlichen Betrachtung liegt. Die Artikel in dieser 11. Ausgabe des Magazins zeigen ebenfalls das Zusammenspiel der Akteure auf und berücksichtigen verschiedene Blickwinkel. Die
Bandbreite reicht von den (politischen) Rahmenbedingungen über die Infrastruktur, Speicher- und Fahrzeugtechnologie bis hin zu branchenspezifischen Ansätzen, Konzepten und Geschäftsmodellen.
Daher sind für die Zielerreichung, die Elektromobilität in der alltäglichen Nutzung zu etablieren und damit
Deutschland zum Leitanbieter und Leitmarkt zu etablieren, sowohl branchenübergreifende Kooperationen
als auch interdisziplinäre Ansätze sowie verschiedene Perspektiven notwendig. Der Forum ElektroMobilität
e.V. ist das nationale technologie- und branchenübergreifende Netzwerk der Elektromobilität und hat sich als
mitgliederfinanzierter Verein diese Herausforderung zur Aufgabe gemacht. Seien Sie Teil des Netzwerkes und
beteiligen Sie sich aktiv an der Entwicklung des gesamten Themenfeldes Elektromobilität!
Ich wünsche allen Leserinnen und Lesern eine interessante Lektüre und wertvolle Impulse aus den verschiedenen Bereichen der Elektromobilität.
Ihr
Prof. Dr.-Ing. Matthias Busse
Vorstandsvorsitzender des Forum ElektroMobilität e.V., Sprecher der „Fraunhofer Systemforschung ElektroMobilität“, Institutsleiter Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
-Mail
01/2016
5
Aus dem Forum
www.forum-elektromobilitaet.de
06. – 07. Juni 2016
25. – 29. April 2016
HANNOVER MESSE 2016
11. Mai 2016
Mittelstands-Tag 2016, Berlin
31. Mai - 2. Juni 2016
Metropolitan Solutions, Berlin
„ Das Elektroauto – Extravaganz für
wenige oder automobile Normalität
der Zukunft?“
Fach- und Ideenkonferenz der
Bundesregierung, Berlin
7. – 8. September 2016
8. E-MOTIVE – Expertenforum für
elektrische Antriebe, Schweinfurt
18. – 20. Oktober 2016
eCarTec, München
26. Oktober 2016
4. Elektromobilproduktionstag,
Aachen
Stärkung des Mittelstands durch Förderung
und Internationalisierung
Deutschland hat das Ziel, sich im globalen Wettbewerb als Leitanbieter
und Leitmarkt für Elektromobilität zu positionieren. Dabei hat der deutsche
Mittelstand eine ausgezeichnete Ausgangsbasis, um an diesem Wachstumsmarkt zu partizipieren und hochwertige Arbeitsplätze in Deutschland auf- und auszubauen. Die globale Ausrichtung des Automobilsektors
sowie steigende Komplexität im Wettbewerb fordern gleichzeitig den Mittelstand sich zunehmend mit internationalen Kooperationen zur Technologie- und Marktentwicklung zu beschäftigen.
Vor diesem Hintergrund bietet unser aktueller Mittelstands-Tag einen entsprechenden Überblick relevanter Entwicklungstrends im Bereich Elektromobilität aus Sicht der Industrie. Zudem berichten Experten über wertvolle
Informationen zu praxisnahen Internationalisierungsstrategien für den Mittelstand und vermitteln entsprechende Kooperationen sowie Ansprechpartner und Unterstützungsmöglichkeiten für das Auslandsgeschäft.
Mittelstands-Tag „Stärkung des Mittelstands durch Förderung und
Internationalisierung“
am 11. Mai 2016, 10:30 – 15:30 Uhr
Fraunhofer-Forum Berlin
Anmeldungen sind ab sofort über [email protected] möglich.
6
Aus dem Forum
www.forum-elektromobilitaet.de/kongress
Forum ElektroMobilität – KONGRESS
7. Fachveranstaltung mit begleitender Ausstellung
Rund 200 Experten der Elektromobilität, Vertreter
aus Industrie, Forschung, Politik und Medien,
begrüßte Bernhard Hagemann, Leiter VDMA
Forum Elektromobilität E-MOTIVE, Stellv.
Geschäftsführer Forschungsvereinigung
Antriebstechnik e.V., am
01. März 2016, zur 7. Jahresveranstaltung des Innovationsnetzwerks
Forum ElektroMobilität e.V. in Berlin.
200 Experten der Elektromobilitätsbranche nutzten den KONGRESS 2016 als branchenübergreifende Informations- und Kommunikationsplattform
Er betonte die Wichtigkeit der Automobilindustrie als Schlüsseltechnologie der deutschen Wirtschaft und
als Impulsgeber in der Elektromobilität.
Matthias Krämer, Bundesverband der
Deutschen Industrie (BDI), schloss sich seinen
Worten an und erläuterte die Aktivitäten der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) mit dem Ziel bis
2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen im
Einsatz zu haben.
Mögliche Maßnahmen, wie die monetäre Direktförderung, zum Ausbau
des Markthochlaufs der Elektromobilität sowie Rahmenbedingungen
wurden in der anschließenden Podiumsdiskussion zwischen Dirk Arnold
(Bundesministerium für Wirtschaft und Energie), Walter Reithmaier (TÜV
SÜD AG), Prof. Dr.-Ing. Matthias Busse (Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM), Bernhard Hagemann
(VDMA e.V.), Dr. Christian Schlosser (Bundesministerium für Verkehr und
digitale Infrastruktur) und Walter L. Meyer (Bundesverband Deutscher Fertigbau e.V. (BDF)) erörtert.
Bernhard Hagemann (VDMA – Verband Deutscher Maschinenund Anlagenbau e.V.) eröffnet den 7. KONGRESS
Podiumsdiskussion 2016
Das anschließende Fachprogramm bot mehr als 30 Beiträge zu den Themenschwerpunkten:
• „Bauen, Wohnen, Laden – Elektromobilität“
• „Energiespeicher“
• „Automatisiertes und vernetztes Fahren“
• „Fahrzeug- und Antriebskonzepte“
• „Querschnittsthemen“
Das Fachpublikum aus Großindustrie, Spitzenforschung und Politik erhielt
einen ganzheitlichen Überblick über Status Quo, Perspektiven und technologischen Highlights im Kontext der Elektromobilität. Die begleitende
Fachausstellung ergänzte das Fachprogramm und bot zusätzliche Möglichkeiten des direkten und branchenübergreifenden Dialogs zwischen
Herstellern, Anwendern und Zuliefern der Elektromobilität. Mehr als 25
Partner machten die Themen des Tages begreifbar – der Außenbereich mit
E-Fahrzeugen wie dem Porsche Cayenne oder dem Tesla Model S lud zu
einem „Erfahrungsbericht“ ein.
-Mail
01/2016
7
Politik
www.bmbf.de
Freie Fahrt für KMU auf dem Wachstumsmarkt für
intelligente Mobilitätslösungen
Stefan Müller, Parlamentarischer
Staatssekretär bei der Bundesministerin
für Bildung und Forschung
Das Bundesforschungsministerium fördert den Mittelstand in Deutschland
und hat Anfang des Jahres seine Förderpolitik für mehr Innovationen bei
kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) neu aufgestellt. KMU spielen
auch beim Thema Mobilität der Zukunft eine wichtige Rolle. Sie entwickeln
neue Mobilitätsformen für urbane Räume, ermöglichen eine umweltschonende und intelligente Fortbewegung durch Kombination von Elektroantrieb und Automatisierung. Die Wettbewerbsvorteile von KMU sind ihre
hohe Spezialisierung, ihre interdisziplinäre Vernetzung und die außerordentliche Flexibilität, mit der sie schnell neue Marktbedürfnisse erkennen
und technische Entwicklungen nutzen können.
Die dynamische Entwicklung der Automobilbranche durch Elektrifizierung
und Automatisierung bietet den flexiblen KMU neue Chancen. Sie können
sich neue Märkte erschließen, auch außerhalb etablierter Wertschöpfungsketten. Der Bedarf an neuen Komponenten z. B. für elektrische Antriebe,
elektronische Steuerungen oder Sensorik eröffnet gerade für hochspezialisierte Unternehmen neue Möglichkeiten, durch eigene Entwicklungen
wichtige Impulse zu setzen. Sie werden somit selbst Treiber des gesellschaftlichen Fortschritts. Die Tatsache, dass es zukünftig nicht mehr nur
um das herkömmliche Auto geht, sondern im Rahmen der Mikromobilität
in urbanen Räumen auch um kleine, elektrisch angetriebene Leichtfahrzeuge, schafft weiteren Raum für Innovationen. Viele KMU müssen jedoch
erst lernen, sich in dem neuen Umfeld erfolgreich zu positionieren.
Das BMBF unterstützt deshalb Unternehmen auf ihrem Weg in Richtung
einer intelligenten Mobilität der Zukunft in vorwettbewerblichen Verbundprojekten, mit der speziell auf KMU zugeschnittenen BMBF-Initiative
„KMU-innovativ“, in der die Elektromobilität schon seit geraumer Zeit
einen Schwerpunkt bildet.
Mittlerweile gibt es zahlreiche erfolgreiche Projekte mit sehr hoher KMUBeteiligung, die die Entwicklung neuer elektrischer Fahrzeugkonzepte für
die urbane Mikromobilität zum Ziel haben. Die erreichten Ergebnisse sind
beeindruckend, insbesondere auf den Gebieten Leichtbau und Antriebstechnologie.
Im Projekt „Go-Innvelo“ wurde beispielsweise ein kleines Elektrofahrzeug
entwickelt. Es kombiniert die Vorteile eines Fahrrads, also leicht, kostengünstig und funktionell, mit den Vorteilen eines Autos wie geschlossene
Fahrgastzelle, größere Reichweite, höhere Geschwindigkeit und bessere
Transportmöglichkeit. Ich finde, das ist ein sehr überzeugendes Konzept.
Unsere neuste Förderung heißt „KMU-innovativ: Elektroniksysteme; Elektromobilität“. Damit wollen wir KMU motivieren, noch stärker an den
Herausforderungen elektrischer Fahrzeugantriebe mitzuarbeiten und so
die Rolle Deutschlands als Leitanbieter in der Elektromobilität zu sichern.
Unser Ziel ist es, dass KMU die Entwicklung einer intelligenten Mobilität
der Zukunft aktiv mitgestalten können.
8
Politik
www.bmub.bund.de
Integrierte Smart Parking Lösungen – ein Beitrag für
mehr Lebensqualität in Innenstädten
Der Verkehr stellt vielerorts eine erhebliche Belastung für Umwelt und Umfeld
dar, nicht zuletzt durch Lärm und Schadstoffe. Dazu trägt auch der erhebliche
Anteil des innerstädtischen Verkehrs, der durch die Suche nach einem Parkplatz
verursacht wird, bei. Für Elektrofahrzeuge kommt noch ein weiterer Aspekt
hinzu: Bisher sind nur wenige Parkplätze mit Ladeinfrastruktur ausgerüstet.
Wenn diese bereits belegt oder durch Autos mit Verbrennungsmotor blockiert
sind, erzeugt auch das unnötige Verkehre.
Was tun? Den Zugang zu den Innenstädten begrenzen oder mit intelligenten
Lösungen den Parkraumsuchverkehr verringern?
Genau dieser Aufgabe stellen sich die Partner des vom Bundesumweltministerium (BMUB) geförderten Projekts „City2.e“. Das Konsortium unter Führung der
Siemens AG hat sich zum Ziel gesetzt, durch die Entwicklung einer intelligenten
Parkraumsensorik, deren Verknüpfung mit weiteren multimodalen Angeboten
(z. B. Carsharing, ÖPNV) sowie der Ausweitung der Elektromobilität nachhaltig
zur Verminderung der Verkehrsbelastung und zur Senkung der Schadstoffemissionen beizutragen.
Kern des Vorhabens ist die Entwicklung eines Radarsensors der an Straßenlaternen angebracht wird, einen Bereich von bis zu 30 Metern (5 bis 6 Parkplätze)
scannt und so Informationen über die Parkplatzbelegung liefert. In Verbindung
mit den Daten der Ladesäulen kann festgestellt werden, ob Fahrzeuge unberechtigt E-Parking-Flächen blockieren. Zusätzlich wird noch die RFID-Technologie eingesetzt, mit der sich nutzerbezogene Berechtigungen, wie z. B. Anwohnerparkausweise erfassen lassen. Das Sensorsystem hat gegenüber anderen
Systemen, wie etwa Bodensensoren, eindeutige Vorteile: So können durch den
großen Scanbereich beispielsweise auch Daten zur Belegung von Busspuren aus
dem Straßenbereich erfasst werden. Die Detektion ist unabhängig von der Fahrzeuglänge und die Anbringung an der Straßenlaterne – eine Integration direkt
in die Leuchten ist möglich – schützt das System vor Beschädigungen.
Doch die Parkraumsensoren in Verbindung mit intelligentem Routing sind nicht
alles. Aus den Daten der Parkraumsensoren leitet eine vom Projektpartner DFKI
entwickelte, selbstlernende Software typische Belegungsmuster ab. Damit kann
schon im Vorfeld prognostiziert werden, wann und wo die Chancen auf einen
freien Parkplatz gut sind. Sollte vor Ort kein Parkplatz frei sein, ist das System
mit einer Mobilitätsplattform gekoppelt, die verschiedene Verkehrsmodi vergleichen kann und ggf. in Echtzeit Umsteigemöglichkeiten auf den öffentlichen
Nahverkehr vorschlägt.
Derzeit erfolgt die Felderprobung des Systems. Dazu wurde im Berliner
Stadtteil Friedenau ein Straßenabschnitt zwischen Walther-Schreiber-Platz
und Friedrich-Wilhelm-Platz mit Radarsensoren ausgestattet. Vorteil ist hier,
dass bereits vorhandene Ladeinfrastruktur mit in die Untersuchungen einbezogen werden kann.
Die Parkplatzüberwachung ist nur ein erster Schritt, weitere Smart-City-Anwendungen wie die adaptive Steuerung der Straßenbeleuchtung oder die Unterstützung des Verkehrsmanagements werden zukünftig möglich sein. Das Projekt
„City2.e“ leistet damit wichtige Beiträge für „smarte“ und lebenswerte Städte.
Projekt:
Smart Parking Solutions – City2.e
Partner:
Siemens AG, VMZ Berlin Betreibergesellschaft
mbH, IKEM e. V., DFKI GmbH, Stadt Berlin
Laufzeit:
Januar 2014 – April 2016
weitere Informationen unter:
www.erneuerbar-mobil.de
-Mail
01/2016
9
Politik
www.nationale-plattform-elektromobilitaet.de
Batteriezellproduktion: Warum Deutschland sie
braucht und ab wann ein Einstieg lohnt
Die deutsche Industrie entwickelt und fertigt in Deutschland schon
heute erfolgreich Traktionsbatteriesysteme und Traktionsbatteriemodule. Was fehlt, ist die Serienproduktion der Batteriezelle. Hier
hat die Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) bereits in ihrem
Fortschrittsbericht 2014 Handlungsbedarf identifiziert: Denn die
Traktionsbatterie macht heute 30 bis 40 Prozent der Wertschöpfung eines Elektrofahrzeugs aus. Ein großer Teil entfällt dabei auf
die Batteriezelle. Sie bestimmt dabei maßgeblich Kosten, Performance und Reichweite eines Elektrofahrzeuges. Eine Großserienfertigung der Batteriezelle in Deutschland bedeutet, die Sicherung
eines zentralen Bestandteiles der Wertschöpfungskette.
Eine Zellproduktion in Deutschland sichert Arbeitsplätze und
reduziert die Abhängigkeit von ausländischen Herstellern. Denn
aktuell dominieren japanische und koreanische Hersteller den
Markt für Batteriezellen. Dabei lässt sich ein Trend zur „vertikalen Integration“ beobachten. Das heißt: Asiatische Hersteller
könnten zukünftig nicht mehr nur die Zellproduktion übernehmen, sondern zunehmend auch die beschäftigungsintensivere
Modul- und Batteriepackfertigung fokussieren. Für Deutschland, wo beides überwiegend durch Automobilhersteller vor
Ort abgedeckt wird, bedeutet dies eine Verschärfung des Wettbewerbs. Die deutschen Automobilhersteller investieren weiter
in die Batteriesystem- und Modulfertigung auch am Standort
Deutschland.
Um den deutschen Wirtschaftsstandort zu stärken, ist es sinnvoll, auch eine Zellfertigung zu etablieren. Aber wann ist diese
wettbewerbsfähig möglich? Die Fertigung welcher Zellgeneration hat hierbei Aussicht auf Erfolg? Die NPE hat dazu eine
Roadmap erarbeitet und im März veröffentlicht: Ein Ausbau
der Produktion von Batteriezellen der heutigen Generation
(Generation 2: Lithium-Ionen-Zellen) ist aufgrund der aktuellen Überkapazitäten auf dem Markt heute wirtschaftlich
nicht darstellbar. Bei wachsendem Markterfolg der Elektrofahrzeuge
wird die Nachfrage nach Batteriezellen allerdings so deutlich steigen,
dass ein weiterer Ausbau der globalen Zellproduktion notwendig wird.
Unter bestimmten Voraussetzungen bei Lohn- und Energiekosten kann
dann der Betrieb einer Zellfabrik in Deutschland nachhaltig möglich
sein. Bei einem Neueinstieg in die Batteriezellproduktion sollte in die
nächste Batteriezellgeneration (Generation 3: optimierte LithiumIonen-Zellen) oder nachfolgende investiert werden.
Nach den Berechnungen der NPE ist ein erster Produktionsstart im Jahr
2021 sinnvoll. Die Anforderungen an einen künftigen Batteriezellproduzenten sind aufgrund des internationalen Wettbewerbs hoch. Maßgeblich ist die Konkurrenzfähigkeit bei Preis und Qualität der Zelle. Dafür ist
das Produktions-Knowhow von außerordentlicher Bedeutung. Ein künftiger Batteriezellenhersteller muss zudem die hohe Investitionssumme
für den Aufbau der Batteriezellfertigung tragen können. Außerdem
braucht der Produzent einen langen
Atem – er sollte einen Zeitraum von bis zu 10 Jahren bis zur Amortisation der Produktion überbrücken können.
Die Weichen für eine Batteriezellproduktion ab 2021 müssen jetzt
gestellt werden. Hier ist auch die Bundesregierung gefragt: Sie kann
den Entscheidungsprozess zum Einstieg in die Batteriezellproduktion in
den Unternehmen forcieren und begleiten, der voraussichtlich in 2017
beginnen wird. Wichtig ist und bleibt außerdem die Forschung und Entwicklung rund um Zelltechnologie und -produktion heutiger und künftiger Generationen. Die vielfältigen Forschungskooperationen müssen
effizient gebündelt und koordiniert werden.
Folgen Sie der Nationalen Plattform Elektromobilität auf twitter:
@NPEmobilität
10
Forschung & Entwicklung
www.tu-braunschweig.de
EMILIA: Elektromobilität mittels induktiver Ladung
im Automobil
Ein Forschungsprojekt am Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF)
In Braunschweig wird die innerstädtische Ringlinie der Verkehrs GmbH von
mehreren induktiv ladbaren Elektrobussen betrieben. Dafür sind bereits
mehrere induktive Ladestationen installiert worden. Die Umsetzung
erfolgte in Rahmen des durch das BMVI geförderten Projekts emil – Elektromobilität mittels induktiver Ladung.
Im Projekt EMILIA wird auf den Erkenntnissen aufbauend die gemeinsame
Nutzung der vorhandenen induktiven Infrastruktur von ÖPNV und Individualverkehr untersucht. Dafür werden von drei Instituten des NFF, einem
Zentrum der TU Braunschweig, elektrische Serienfahrzeuge dahingehend
erweitert, dass sie neben der konduktiven Lademöglichkeit auf den induktiven Ladestationen der Busse geladen werden können.
Die Energieübertragung zum Fahrzeug erfolgt mittels einer induktiven
Kopplung zwischen einer Primärstation und dem Induktivaufnehmer am
Unterboden des Fahrzeugs. Über eine Onboard-Send-Device(OSD)-Einheit
wird die Ladestation vom Fahrzeug aus eingeschaltet. Die Kommunikation
zum Elektrofahrzeug wird mithilfe einer SECC-Platine über den Controlpin
der vorhandenen CCS-Schnittstelle hergestellt, wie es auch bei konduktiven Ladesäulen der Fall ist. Der über Sollwerte angeforderte Ladestrom
wird dann von einem leistungselektronischen Steller an Bord des Fahrzeugs
in die Batterie gespeist. Als Schnittstelle für die Ladung fungiert auch hier
die CCS-Schnittstelle des Fahrzeugs. Über spezielle Relais kann das Fahrzeug vom induktiven zum konduktiven Laden umschalten.
Die wissenschaftlichen Fragestellungen beschäftigen sich neben der
induktiven Ladung (Institut für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen) auch mit der Netzanbindung (Institut für Hochspannungstechnik und
Elektrische Energieanlagen) und der Verkehrssicherheit bzw. –simulation
(Institut für Verkehrssicherheit und Automatisierungstechnik). Projektpartner sind die Braunschweiger Verkehrs-GmbH und BS Energy.
emilia: Eins von drei Forschungsfahrzeugen mit Induktivladetechnik des NFF
© NFF/Bierwagen
www.tu-braunschweig.de
Vernetzte Prozesse – Reduzierung der produktionsbedingten Co2-Emissionen bei der Batterieherstellung
Die Batterie gilt als Kostentreiber und Wegstreckenlimitierung für ein Elektrofahrzeug, und ist zu etwa 50 % verantwortlich für die produktionsbedingten
CO2 Emissionen.
und durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.
„Wir erwarten insgesamt wertvolle Erkenntnisse für die deutsche Batteriezellproduktion, die eine qualitative sowie quantitative Beurteilung und Leistungssteigerung von Energiespeichern zulassen“, so BLB-Sprecher Prof. Arno Kwade.
Mit dem Projekt DaLion verfolgen die Batterie-Forscher der TU Braunschweig
das Ziel Transparenz über die Wirkzusammenhänge und Wechselwirkungen in
der Produktion von Batteriezellen zu erhalten, die aufgrund des Neuheits- bzw.
Reifegrades derzeitiger und zukünftiger Materialien sowie der zugehörigen
Batterie- und Prozesstechnologien nicht vorhanden ist. Anhand der Ergebnisse werden neue Produkt- und Produktionsstrategien abgeleitet, um z.B. die
„Hochleistungszelle“, die „grüne Zelle“ oder die „günstige Zelle“ herzustellen
und produktionsbedingte Emissionen zu senken. Maschinenbauer, Anlagenhersteller und Produzenten elektrochemischer Energiespeicher dienen diese
Erkenntnisse als Basis zur zielorientierten Produktgestaltung.
Insgesamt starteten Anfang 2016 drei Forschungsprojekte für die Entwicklung
und Produktion leistungsfähiger und kostengünstiger Batteriezellen an der Battery LabFactory Braunschweig (BLB) der TU Braunschweig, gefördert mit insgesamt 4,8 Mio. Euro durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
-Mail
01/2016
11
www.enesys.rub.de
Mit Power in die Zukunft – ElektromobilitätsForschung an der Ruhr-Universität Bochum
Ein wesentlicher Baustein für einen schnelleren Umstieg auf Elektrofahrzeuge
ist eine Steigerung der Akzeptanz dieser Technologie in der Bevölkerung. Seit
2009 beschäftigt sich das Institut für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik an der Ruhr-Universität Bochum mit der individuellen Elektromobilität und erforscht Technologien und Methoden zum Abbau von Barrieren, wie
z.B. niedrige Reichweite, fehlende Infrastruktur und hohe Anschaffungspreise.
Der Anwendungsbereich Elektromobilität vereint die Kernforschungsgebiete
des Instituts, mechatronische Antriebssysteme, Energiespeichersysteme und
Energiequalität im Versorgungsnetz. Er bietet zudem viele Verknüpfungsmöglichkeiten mit erneuerbaren Energiequellen, dem zweiten großen Anwendungsbereich des Instituts.
Im Demonstrationsprojekt „Langstrecken-Elektromobilität“, das Teil der vom
BMVI geförderten Modellregion Rhein-Ruhr war und sich als „Best-Practice-Projekt“ positionieren konnte, wurde die Eignung und Akzeptanz von Range-Extender Fahrzeugen und schnellladefähigen reinen Elektrofahrzeugen für Mittel- und
Langstreckenpendler sowie Dienstleistungsunternehmen in einem Feldtest
analysiert. Dabei erbrachten 500 Testpersonen eine Laufleistung von 785.000
km. Die Abhängigkeit des Energieverbrauchs der Fahrzeuge und einzelner Komponenten von verschiedenen nutzungsbedingten und klimatischen Einflüssen
wurde erfolgreich untersucht. Unterschiede im Nutzerverhalten im Hinblick auf
Fahrstrecken, Energieverbrauch, Nutzung von Komfortfunktionen sowie Lade-
Fahrzeugtypen im Projekt Langstrecken-Elektromobilität: Opel Ampera
(links) und Mitsubishi i-MiEV (rechts)
verhalten wurden ermittelt. Neben den technischen Untersuchungen lieferten
Befragungen der Testpersonen wertvolle Hinweise hinsichtlich der Akzeptanz.
Weniger die Reichweite der Fahrzeuge sondern der Mangel an einer bedarfsgerechten (Schnell-)Ladeinfrastruktur war der Hauptkritikpunkt der Vielfahrer.
Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden aktuell im Projekt „Multifunktionales Elektromobil“ im Rahmen des Programms „Dienstleistungsinnovationen für
Elektromobilität“ des BMBF Geschäftsmodelle rund um die multifunktionale
Nutzung von Elektrofahrzeugen entwickelt, erprobt und bewertet. Durch eine
gezielte Vernetzung von Energieversorgern, Mobilitätsanbietern, Infrastrukturanbietern und heterogenen Nutzergruppen und durch die Ermittlung von
Synergien wird die Wirtschaftlichkeit der Elektromobilität, darunter auch der
Betrieb der Ladeinfrastruktur, gesteigert und die Elektromobilität dadurch in der
Breite der Gesellschaft verankert.
Von Forschungsprojekten, wie diesen beiden vorgestellten, profitiert auch die
Ausbildung zukünftiger Ingenieure an der Ruhr-Universität Bochum. Aktuelle
Forschungserkenntnisse fließen in die Veranstaltungen der Master-Studienschwerpunkte Elektromobilitätssysteme und Energiesystemtechnik, die das
Institut federführend an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik anbietet.
Verteilung gefahrener Tagesstrecken normiert auf die Gesamtstreckenlänge im Projekt
Langstrecken-Elektromobilität
Autoren: P. Spichartz, P. Dost, Prof. Dr.-Ing. C. Sourkounis
Entwicklung von Geschäftsmodellen (GM) im Projekt Multifunktionales Elektromobil
12
www.emobilityscout.de
eMobility-Scout verspricht mehr Effizienz
für Elektromobilität in Flotten
Jetzt im Anwenderkreis mitwirken und Einfluss nehmen!
Im Rahmen des Projekts eMobility-Scout wird eine pragmatische Lösung entwickelt, die dazu beitragen wird, E-Fahrzeuge in bereits bestehende Unternehmensfuhrparks zu integrieren. Das eFleet-Cockpit soll Unternehmen einen möglichst
hohen Komfort bieten, um Hürden der Elektromobilität zu minimieren. Unsere
Prämisse: Keep it simple - Mit eMobility-Scout Hemmnisse abbauen.
Begleitend zum Projekt wird ein Anwenderkreis aus assoziierten Partnern
und Unternehmen zusammengestellt. Die Teilnahme steht allen interessierten Unternehmen und Institutionen offen. Zielstellung des Anwenderkreises ist die Erarbeitung einer marktnahen Lösung sowie der branchenübergreifende Transfer der Projektergebnisse. Hierzu werden in regelmäßigen
Abständen Workshops und Anwenderkreistreffen organisiert, die mit der
Projektbearbeitung verzahnt sind. So wird die Nachhaltigkeit der entwickelten Konzepte und der Projektaktivitäten sichergestellt.
• Sie betreiben einen Fuhrpark und fragen sich, wie Elektromobilität
einfach integriert werden kann?
• Sie besitzen bereits Elektrofahrzeuge und möchten deren
Handlingaufwand reduzieren?
• Sie möchten an der Gestaltung einer Fuhrparklösung mitwirken, die
alle Fahrzeugvarianten und Antriebsarten abdeckt?
Sie möchten weitere Informationen erhalten oder direkt mitwirken? Dann
besuchen Sie uns auf www.emobilityscout.de oder kontaktieren Sie uns
unter: [email protected]. Die Teilnahme ist kostenfrei.
Das Projektkonsortium vereint namhafte und kompetente Partner mit entsprechendem Know-how: BVG Berliner Verkehrsbetriebe, Carano Software
Solutions (Konsortialführer), Fraunhofer IAO, in-integrierte informationssysteme GmbH sowie die Technische Universität Dresden. Das Projekt wird im
Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
geförderten Forschungsprogrammes IKT für Elektromobilität III gefördert.
www.saena.de/
Die Sächsische Energieagentur – SAENA GmbH präsentiert auf der HANNOVER MESSE 2016 eine Weltpremiere
Die Sächsische Energieagentur – SAENA GmbH beteiligt sich für ihren Auftritt auf der HANNOVER
MESSE 2016 am IHK-Firmengemeinschaftsstand „Technologie aus Sachsen“.
Die SAENA präsentiert hier den Themenbereich Elektromobilität und, daran angeknüpft, auch das
Thema Leichtbau. Gezeigt werden Projekte aus dem Schaufenster Bayern-Sachsen ELEKTROMOBILITÄT
VERBINDET sowie Exponate von weiteren Partnerunternehmen.
Highlight ist das elektrische Demonstratorfahrzeug „FiF“ des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik der Technischen Universität Dresden. Das Nutzfahrzeug für den urbanen, kommunalen oder
innerbetrieblichen Transport in Textil-Thermoplast-Bauweise wird auf dieser Messe als Weltpremiere
erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt.
Demonstratorfahrzeug FiF
Ein weiteres Exponat zur Produktion von Leichtbaukomponenten ist eine Leichtbaufelge für Nutzfahrzeuge vom selben Institut, die am Beispiel Hybridbusse im Schaufensterprojekt „Pilotlinie 64“ entwickelt wird. Weitere Exponate sind ein Lithium-IonenBatteriemodul der HOPPECKE Batterie Systeme GmbH, ein Demonstrator für modulare Ladeinfrastruktur und der Prototyp eines Laternenlademoduls der
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, ein Pedelec mit innovativem Antriebsstrang der Binova GmbH sowie das Modell eines elektrischen
und autonom fahrenden Obstsammelroboters des Instituts für Verarbeitungsmaschinen und Mobile Arbeitsmaschinen der Technischen Universität Dresden.
Der Gemeinschaftsstand „Technologie aus Sachsen“ dient als zentrale Anlaufstelle für das Technologie-Know-how Sachsens.
Wir freuen uns auf Ihren Besuch in Halle 2, Stand A45.
-Mail
01/2016
13
Bauen & Wohnen
www.ddiv.de
Integration von Ladeinfrastruktur bei
Wohnungseigentümergemeinschaften
Das Elektroauto direkt am Wohnort laden – für
Eigenheimbesitzer längst Realität. Was muss
man aber insbesondere als Wohnungseigentümer beachten, wenn man sich für ein Elektroauto
entscheidet und dies auch am Wohnort laden
will? Verschiedene Fallstricke müssen Eigentümer und Hausverwalter im Voraus bei der
Installation der Ladeinfrastruktur für Elektroautos berücksichtigen, denn oft läuft es
auf einen Beschluss der Wohnungseigentümergemeinschaft (WEG) hinaus, der letztendlich ja im Sinne des Elektromobilisten
sein soll.
Eine eigene, abgeschlossene Garage als
Standort schützt vor einer Zustimmungserfordernis der Miteigentümer aufgrund einer optischen Beeinträchtigung durch die Ladestation.
Beim Anschluss einer Ladesäule auf einem Stellplatz
in einer Tiefgarage oder auf dem Hof sollte der Hausverwalter hingegen zwingend einen Blick in die Gemeinschaftsordnung der WEG vornehmen. Sind dort Sondernutzungsrechte für
Kfz-Stellplätze (z.B. Bau eines Carports) aufgeführt, so läge eine Auslegung auch für Ladestationen nahe – eine rechtliche Überprüfung
vorausgesetzt. Fehlt ein solcher Passus, gilt allein das Wohnungseigentumsgesetz, das für bauliche Veränderungen eine Abstimmung
der Eigentümer vorsieht (§ 22 WEG).
Das gilt meist auch für das Verlegen von Leitungen und den Anschluss
des Ladepunktes an das gemeinschaftliche Stromnetz (u.a. Hausflurund Kellerbeleuchtung). Da eine normale Haushaltssteckdose als Ladepunkt eher ungeeignet ist, hat sich der europäische Standardstecker
(Typ 2) unter E-Mobilnutzern durchgesetzt. Durch eine Arretierung ist
der Typ-2 diebstahlsicher und bietet mit einer hohen Stromstärke kürzere Ladezeiten. Allerdings muss dieses spezielle Ladesystem direkt
an die Stromleitung angeschlossen werden – und die ist meist im
Gemeinschaftseigentum, was einen Beschluss erforderlich macht.
Ebenso verhält es sich bei der Verlegung neuer Stromleitungen zur
Versorgung der Ladeinfrastruktur. Es versteht sich auch von selbst,
dass die Miteigentümer nicht für den Strombedarf des Elektroautos
bezahlen wollen, weshalb ein zusätzlicher Zähler zur Erfassung des
Stromverbrauchs verbaut werden sollte – unter der Voraussetzung,
© ubitricity Gesellschaft für verteilte Energiesysteme mbH
dass die Miteigentümer zustimmen. Die Kosten für Installation und
Wartung muss u.U. der Nutzer bezahlen. Auf diesen zusätzlichen
Zähler kann verzichtet werden, wenn der E-Fahrzeugnutzer sich für
einen mobilen Zähler entscheidet (z.B. von ubitricity). Hier erhält der
Fahrzeughalter ein intelligentes, mit dem Internet verbundenes Ladekabel, das den Stromverbrauch des E-Fahrzeugs geeicht misst und zur
Abrechnung überträgt, so dass korrekt und automatisiert abgerechnet werden kann. Auch hier ist allerdings die Zustimmung der Miteigentümer notwendig. Schlussendlich müssen auch immer das Alter
und die Belastbarkeit des vorhandenen Stromnetzes bei der Entscheidung berücksichtigt werden.
Was ist also alles zu beachten? Wohnungseigentümer, aber auch
Mieter, die die Anschaffung eines Elektroautos nebst Ladestation
planen, sollten Verwalter, Vermieter und Miteigentümer frühzeitig informieren, um alle rechtlichen und technischen Unklarheiten
auszuräumen. Unter Umständen braucht der elektromobilitätsbegeisterte Eigentümer einen langen Atem, bis er die nötigen
Beschlüsse zusammen hat. Neue Technologien können hier den Einstieg allerdings sehr erleichtern.
Autor: Martin Kaßler
Markt- & Geschäftsmodelle
14
www.offenbach.de
In Offenbach ist man elektromobil unterwegs
Pedelec-Boxen am Marktplatz illuminiert
© Stadtwerke Offenbach, Foto: Alex Habermehl
eMobil-Station am Marktplatz in Offenbach
Auf den ersten Blick bringt man Offenbach nicht unbedingt mit Elektromobilität in Verbindung. Dennoch gehen von hier aus elektromobile Aktivitäten
aus, die weit über die Grenzen Hessens hinaus strahlen und zur Nachahmung
anregen können. Wenn man beispielsweise mitten im Herzen der Stadt, am
Marktplatz, eintrifft, fällt die modern gestaltete eMobil-Station mit grünweißen Elektroautos und Fahrradboxen mit Pedelecs ins Auge:
Sie entstand 2011 als erste ihrer Art im Rahmen der Aktivitäten der Modellregion Elektromobilität Rhein-Main und
wurde vom Bundesverkehrsministerium gefördert.
Erklärtes Ziel der beteiligten Akteure RMV Rhein-
Main-Verkehrsverbund und dem Geschäftsfeld Mobilität der Stadtwerke
Offenbach Unternehmensgruppe war es, ein nutzerfreundliches elektromobiles Angebot zu schaffen, das das Angebot des öffentlichen Nahverkehrs
ergänzt und interessierten Nutzern die Möglichkeit bietet, Elektrofahrzeuge in
die Alltagsmobilität zu integrieren. Hierfür wurde ein Verleihsystem mit zwei
Elektro-PKWs und 15 Pedelecs aufgebaut, das allen Interessierten zur Verfügung steht. Die Station wurde an einem Mobilitätsknotenpunkt mit Zugang
zur S-Bahn-Station und diversen sich kreuzenden innerstädtischen Buslinien
errichtet. Das moderne Erscheinungsbild ist auffällig und weckt die Neugierde
von Passanten. Die Nutzung ist einfach: Über ein automatisiertes Verleihsystem erhält der Kunde nach einmaliger Anmeldung eine Zugangskarte und
kann spontan oder nach vorheriger Reservierung auf das Angebot zurückgreifen. Mit der eMobil-Station wurde ein neuartiges Angebot für flexible Nutzer
des ÖPNV geschaffen, das in den letzten Jahren gut angenommen wurde und
mit weiteren Stationen in den nächsten Jahren erweitert werden soll.
Ist man einmal auf den Straßen Offenbachs unterwegs, fallen einem außerdem Elektrofahrzeuge vom Cityflizzer bis zum Transporter in auffallend grünweißer Gestaltung ins Auge. Sie gehören der Fahrzeugflotte des Projekts
eMiO – Elektromobilität in Offenbach an. Idee des bei der Stadtwerke Offenbach Holding GmbH angesiedelten Projekts war es, Elektroautos an Offenbacher Unternehmen zu vermieten und damit Impulse zu geben, die umweltfreundliche Antriebstechnik auf die Straße zu bringen. Mit Hilfe eines extra
geschnürten „Rund-um-sorglos“-Servicepakets konnten bei interessierten
Kunden bekannte Hemmschwellen für den Einsatz von E-Mobilität wie hohe
Fahrzeugkosten oder unzureichende Ladeinfrastruktur erfolgreich abgebaut
werden. Nach zwei Jahren sind nun alle 40 geplanten Fahrzeuge vermarktet
und rollen auf Offenbachs Straßen. Die Kunden – sogenannte eMiO-Pioniere –
sind mit der Nutzung der Fahrzeuge im Alltag sehr zufrieden.
Wenn Sie mehr über die Offenbacher Projekte und die Regionale Projektleitstelle Elektromobilität Modellregion Rhein-Main erfahren wollen, besuchen Sie den hessischen Gemeinschaftsstand auf der HANNOVER MESSE
2016 in Halle 27.
eMiO-Flotte präsentiert sich im Büsing Palais in Offenbach
-Mail
01/2016
15
Markt- & Geschäftsmodelle
www.neueenergie.net
Flotten unter Schwachstrom
Immer mehr Firmen erweitern ihr Dienstwagenangebot um Elektrofahrzeuge – ein
Imagegewinn, aber oft noch keine Kostenersparnis.
Ein Dienstwagen muss in seiner Wirkung dem Rang des Besitzers entsprechen, repräsentativ sein und von einem starken Motor, oft einem Diesel,
angetrieben werden – so die langjährige Maxime. Doch dieses Ideal verliert an Glanz. Nicht auszuschließen, dass man sich auf den Fluren von
Unternehmen mit jugendlichem Image künftig verstärkt über Batteriekapazitäten und Ladekonzepte unterhält. Beim Softwareriesen SAP ist das
laut Marcus Wagner, Projektleiter E-Mobilität, schon heute so. „Viele der
rund 60 Nutzer von Elektrofahrzeugen an unserem Konzernsitz in Walldorf
sind begeisterte Pioniere in einer neuen Welt der Mobilität. Inzwischen
haben wir sogar eine eigene Community im Intranet dafür“, berichtet er
von der Begeisterung, die mit der Aufnahme der ersten E-Autos in die
Flotte vor fünf Jahren Einzug gehalten hat. SAP fördert die Nutzung von
Elektrofahrzeugen in vielerlei Hinsicht: finanziell, aber auch mit komfortablen Möglichkeiten zum Laden der Batterien und einer Auswahl attraktiver
Fahrzeugmodelle vom VW e-up bis hin zum Tesla.
Steuervorteile für elektrische Dienstwagen haben die Finanzbehörden
bereits vor fast drei Jahren eingeführt. Seit 2013 darf man den Wert der
© SAP AG, Ingo Cordes
Batterie vom Gesamtpreis des Fahrzeugs abziehen und muss nur die verbleibende Differenz besteuern. Von dieser Differenz zahlt man ein Prozent
für den geldwerten Vorteil an den Staat. Der Abschlagsbetrag vom Batteriewert ist degressiv gestaltet: 2015 beträgt er 400 Euro je Kilowattstunde,
bis 2023 soll er ganz entfallen. Zudem gibt es bei SAP einen Sonderbonus
für Mitarbeiter, die sich für einen Stromer entscheiden. „Weltweit wollen
wir unsere CO2-Emissionen bis 2020 auf das Niveau von 2000 senken“,
sagt Wagner. „2014 ging fast ein Viertel des Kohlendioxid-Ausstoßes auf
das Konto unserer weltweit etwa 23 000 Fahrzeuge. Im Bereich der Unternehmensmobilität sind wir also besonders in der Pflicht.“
Bei allem Pioniergeist und Idealismus – Elektromobilität in Unternehmen
muss sich langfristig rechnen, sonst verlaufen die Projekte schnell im
Sande. Betrachte man die Gesamtbetriebskosten, seien Elektrofahrzeuge
trotz geringer Energiekosten gegenüber Verbrennern heute grundsätzlich noch nicht wirtschaftlich, sagt Norbert Wikowsky. Mit seinem Team
betreut er bei der Telekom MobilitySolutions die Pilotprojekte mit den
derzeit 40 Hybrid- und 20 Elektrofahrzeugen in der Flotte der Deutschen Telekom, die rund 30 000 konventionell betriebene Fahrzeuge
umfasst. Selbst der Erneuerbaren-Projektierer Juwi kann seine elektrisch
betriebenen Dienstwagen nur halten, weil diese im Rahmen eines Förderprogramms des Bundesverkehrsministeriums laufen. Dabei müssen
die Spezialisten der Energiewende mit ihrer Unternehmensvision „100%
Erneuerbar“ für den Kraftstoff ihrer derzeit neun Stromer und drei Plugin-Hybridfahrzeuge nicht einmal bezahlen. Ihre Fahrzeuge parken nämlich an den Ladesäulen unter dem Solardach am Firmensitz in Wörrstadt,
der Kraftstoff fällt dort quasi vom Himmel. Als Projektmanager Elektromobilität bei Juwi ist es Jonas Sägesser gewohnt, ständig mit spitzem
Bleistift zu rechnen. „Die Rahmenbedingungen für Elektromobilität sind
in Deutschland nicht optimal“, kritisiert er und fordert: „Die Nutzung
eines elektrisch betriebenen Firmenwagens sollte idealerweise einen
steuerlichen Vorteil gegenüber dem Verbrenner haben. Dann wäre der
Anreiz für Mitarbeiter viel größer.“
Autorin: Sabine Brockmann
Bildung
16
www.heliocentris.com
Experimentierset zur Grundlagenvermittlung eines Hybridfahrzeugs
Der HyDrive ist ein innovatives Trainingsprodukt für Schüler und Studenten, um die theoretischen und praktischen Aspekte von Elektrofahrzeugen mit Batterien und Brennstoffzellen zu veranschaulichen.
Die umfangreiche Experimentieranleitung erklärt die Funktionalität und
den Aufbau von hybriden Elektrofahrzeugen. Die HyDrive Software hilft
die wissenschaftlichen Prinzipien dieser Zukunftstechnologien praxisnah im Unterricht zu untersuchen.
Besuchen Sie uns auf www.heliocentris.com oder auf der Hannover Messe 2016 in Halle 27, Stand C73, um mehr über unsere
Produkte zu erfahren.
Eckdaten des HyDrives
• Funktionsfähiges modulares „Batterie“ und Brennstoffzellenfahrzeug
• 5 -zelliger Brennstoffzellenstack mit regelbarem Lüfter und
Einzelzellspannungsanzeige
• Betriebsmodus frei wählbar: „batterieelektrisch“, brennstoffzellenelektrisch, Hybridversorgung
• Rollenprüfstand für die Aufnahme der Fahrzyklen
• Rekuperation stufenlos einstellbar
• Wasserstofftankstelle mit Wasserstofferzeugung und Speicherung
• Kennlinienaufnahme der Einzelmodule
• Software mit Bluetooth-Schnittstelle
• Umfangreiche Experimentieranleitung
Präsentation des HyDrives auf der NOW (Nationale
Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie) Jahresveranstaltung 2015
-Mail
01/2016
17
Aus dem Forum
Forum Elektromobilität e.V.
Partnerplattform für Forschung, Wirtschaft, Politik
Mit einem ganzheitlichen Systemverständnis von Elektromobilität bündelt
der Forum Elektromobilität e.V. komplementär zur Nationalen Plattform
Elektromobilität die relevanten Experten im Bereich Forschung und Entwicklung. Im branchenübergreifenden Dialog führt der Verein Akteure auf
operativer Ebene zusammen und legt dabei auch ein besonderes Augenmerk auf den Mittelstand.
Hierzu bietet der mitgliederfinanzierte Verein Forum Elektromobilität ein
leistungsfähiges Netzwerk aus Forschung und Wirtschaft und organisiert
z.B. den gezielten Dialog über bekanntgegebene Fördermöglichkeiten
oder führt potenzielle Projektpartner zusammen.
Zielsetzungen
Der Verein verfolgt im Einzelnen die folgenden Zielstellungen:
• Vorantreiben alternativer Antriebstechnologien und -konzepte für einen
schnellen Markteintritt
• Schaffung eines Leitmarktes für Elektromobilität in Deutschland
• Bündelung relevanter Kompetenzen auf dem Gebiet der Elektromobilität
• Unterstützung des Aufbaus von Systemkompetenz für die deutsche Wirtschaft im Bereich der Elektromobilität
• Förderung der bundesweiten Kommunikation aller relevanten deutschen
Akteure aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft
• Aufbau und Bereitstellung einer strategischen Marketingplattform
Als Mitglied profitieren Sie von zahlreichen Mehrwerten- Kommen Sie dazu.
Fünf gute Gründe für Ihre Mitgliedschaft im Forum ElektroMobilität e.V.
Ihre Mehrwerte:
• zielorientierte Projektarbeit – frühzeitig Marktbedarfe erfahren, gemeinsam Kooperationsprojekte initiieren, erfolgreich Lösungen generieren
•
neue Geschäftskontakte – profitable Marktzugänge realisieren,
anspruchsvolle Kunden begeistern, exzellente Kooperationspartner finden
• erhöhte Sichtbarkeit und Präsenz am Markt – fachkundige Presse-und
Öffentlichkeitsarbeit nutzen, einmalige Sonderkonditionen bei Gemeinschaftsmesseständen erhalten, von abgestimmter und kraftvoller Außendarstellung in Newslettern und Sonderpublikationen profitieren
• gezieltes Networking – einzigartige Kompetenzen der Mitglieder erleben, eigene Stärken darstellen, wirksames Politik-Lobbying erfahren
• intensive Wissensvernetzung – direkten Anschluss an aktuellen Knowhow-Fluss und Innovationsprozesse erhalten, marktorientierte Entwicklungskompetenzen nutzen, Fachdialog in WORKSHOPs, ROADSHOWs
und Kooperationsveranstaltungen pflegen sowie bevorzugt bei der Jahresveranstaltung „KONGRESS“ positionieren
Antrag auf Mitgliedschaft
Hiermit beantrage/n ich/wir für die
Firma / Einrichtung
Anschrift
AmtsgerichtHRA/HRB
Homepage
Ansprechpartner, Funktion
Telefon
Fax
E-Mail
rechtsverbindlich die Aufnahme als Mitglied in den Forum ElektroMobilität e.V.
Mitgliedsbeitrag
Gemäß der derzeit gültigen Beitragsordnung des Forum ElektroMobilität e.V. soll eine Einordnung erfolgen als:
(Zutreffendes bitte ankreuzen)
Kleinstunternehmen
Umsatz ≤ 2 Mio. €/a, <10 Beschäftigte,
<25% im Besitz größerer Betriebe
Großunternehmen
Umsatz > 50 Mio. €/a, >250
Beschäftigte
leines Unternehmen
K
F uE Institution, klein
< 50 Beschäftigte
ittleres Unternehmen
M
F uE Institution, groß
> 50 Beschäftigte
Sonstige
Bitte senden Sie dieses Formular per Post an
Forum ElektroMobilität e.V., Schiffbauerdamm 12,
10117 Berlin oder per Fax an
+49 (0) 30 240474-59.
Einverständniserklärung
Wir sind damit einverstanden, dass Name und Logo unserer Firma / Institutionauf der Homepage
sowie in Werbebroschüren des Forum ElektroMobilität e.V aufgeführt werden.
(Zutreffendes bitte ankreuzen)
Ja
Nein
Die derzeit gültige Satzung des Forum ElektroMobilität e. V. einschließlich sämtlicher Anlagen ist uns bekannt.
Wir akzeptieren die Satzung in dieser Fassung. Wir werden die Satzung vertraulich behandeln. Von dem Aufnahmeantrag
kann innerhalb von 14 Tagen zurückgetreten werden.
Ort, DatumStempel, rechtsverbindliche Unterschrift
Sie sind in bester Gesellschaft!
FSEM
CMS_LawTax_CMYK_28-100.eps
Kommen Sie dazu. www.forum-elektromobilitaet.de/Mitglied+werden
20
Aus dem Forum
Die Vorstandsmitglieder des Forum ElektroMobilität e.V. (v.l.n.r.):
Bernhard Hagemann Leiter VDMA Forum Elektromobilität E-MOTIVE, Stellv. Geschäftsführer Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V., Johannes
Schwörer Präsident Bundesverband Deutscher Fertigbau e.V. Geschäftsführer SchwörerHaus KG, Prof. Dr.-Ing. Matthias Busse, Institutsleiter Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Vorstandsvorsitzender Forum ElektroMobilität e.V., Wolfgang Werheid
Geschäftsführer Kienle + Spiess GmbH
Die Geschäftsstelle
Forum ElektroMobilität e.V.
c/o innos – Sperlich GmbH
Schiffbauerdamm 12
10117 Berlin
Tel. +49 (0) 30 240 474 58
Fax +49 (0) 30 240 474 59
[email protected]
Michael Kluger
Dr. Nadine Teusler
Jasmin Hamp
Ronja Ehling
Antje Franzke
-Mail
01/2016
21
Fahrzeugkonzepte & Antrieb
www.breuckmann.de
Der Asynchronantrieb: Neue Perspektiven durch
innovative Gießtechnologie
Der gießtechnisch hergestellte Rotor eines Asynchronantriebs kann aufgrund der Weiterentwicklung industrieller Gußverfahren durch die Breuckmann GmbH & Co.KG hinsichtlich Geometriefreiheit und Werkstoffauswahl erheblich optimiert werden. Zur Effizienzsteigerung von Rotoren
stehen die Reduktion der Nutbreite und eine damit verbundene Erhöhung
der Anzahl von Rotornuten im Fokus der Entwicklung.
Breuckmann bietet den serienreifen Guss von schmalen langen Rotornuten mit einer Nutbreite unter 1,3 mm. Zusätzlich wurden großformatige
Rotoren mit Durchmessern von 400 mm bzw. einer Länge von 430 mm
realisiert – die Grenze nach oben ist hinsichtlich der Abmessungen im innovativen Rotorgussverfahren noch nicht erreicht.
Auch bei der Werkstoffwahl eröffnet Breuckmann neue Perspektiven:
Aluminium, Reinkupfer mit maximaler elektrischer Leitfähigkeit sowie eine
besondere Kupferlegierung mit erhöhter Festigkeit bei optimierter elektrischer Leitfähigkeit, zum Beispiel für Hochdrehzahlkonzepte, stehen in der
Serienfertigung zur Wahl.
Zur Zeit entwickelt die Breuckmann GmbH & Co.KG eine Anlage für die
Großserienfertigung von Rotoren mit hoher Prozesssicherheit. Damit bietet
das Unternehmen in absehbarer Zeit wirtschaftlich vorteilhafte Lösungen
für die industrielle Fertigung von Rotoren für Asynchronmotoren.
Anzeige
. Strategieplanung / Innovationsmanagement
. Internationalisierung
. Netzwerk- und Clustermanagement
. Technologiemarketing
. Fachkongresse und Messen
. Technologiemanagement
. Fördermittelberatung
. Patentmanagement
. Intensivseminare
www.innos-sperlich.de
Wegbereiter für Innovationen.
Pathfinder for Innovations.
. Controlling, Rechts- und Vertragswesen
Fahrzeugkonzepte & Antrieb
22
www.fva-net.de
Was uns morgen antreibt
8. Expertenforum Elektrische Fahrzeugantriebe, 7. und 8. September 2016, Schweinfurt
Die Elektromobilität ist weiter auf dem Vormarsch, wenn auch mit noch
zu geringer Geschwindigkeit. Die aktuelle Diskussion um die 5000,- Euro
Kaufprämie zeigt, dass das Thema auf der politischen Agenda steht. Das
verwundert nicht, denn der politischen Vorgabe von einer Million Elektrofahrzeugen stehen bislang nur rund 100 000 batterieelektrische Autos und
Plug-In-Hybride gegenüber. Um das ausgerufene Ziel zu erreichen, sind
zahlreiche Maßnahmen nötig. Ein wesentlicher Baustein sind technische
Innovationen.
und die Produktionsforschung gestärkt werden. Die vorwettbewerbliche,
industrielle Gemeinschaftsforschung bietet eine Plattform für Vernetzung
und Innovation mit den Top-Experten aus Industrie und Forschung. Hierin
sehen wir ein sinnvolles Instrument, um die deutschen Maschinen- und
Anlagenbauer auf ihrem Weg zu einer führenden Position in der Elektromobilität zu unterstützen“, so Bernhard Hagemann, stellvertretender
Geschäftsführer Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. (FVA) und
Leiter VDMA E-MOTIVE.
Hier setzen das VDMA Forum Elektromobilität E-MOTIVE und die FVA
E-MOTIVE Expertenforum an. Am 7. und 8. September dieses Jahres ist
es wieder soweit: Dann geht es auf dem 8. Expertenforum um die Trends
und Technologien rund um elektrische Fahrzeugantriebe zu Land, zu Wasser und in der Luft. Über 250 Teilnehmer und Spitzenreferenten aus der
Automobilindustrie, dem Maschinen- und Anlagenbau, der Elektrotechnik sowie der Zulieferindustrie und führenden Forschungsinstituten treffen sich dann zum Dialog rund um das gesamte Spektrum elektromobiler
Anwendungen.
„Im globalen Wettbewerb um die Führungsrolle in der Elektromobilität
ist Exzellenz in der Produktionstechnologie und Forschung ein entscheidender Faktor. Deshalb müssen die Industrielle Gemeinschaftsforschung
VDMA-Forum Elektromobilität: E-MOTIVE auf der
Hannover Messe 2016
Das VDMA Forum Elektromobilität informiert im Zentrum der
MobiliTec über den Nutzen der industriellen Gemeinschaftsforschung und stellt aktuelle Projekte vor. Der Stand versteht sich
als Treffpunkt rund um die Anwendungsvielfalt der Elektromobilität, in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Expertenvorträgen
im Forum MobiliTec. Halle 27, Stand E70
www.emotive.net
8. Expertenforum
Elektrische Fahrzeugantriebe
07. und 08. September 2016 in Schweinfurt
SAVE
THE
DATE
Zukunftsweisende Trends und Schlüsseltechnologien für elektrische Antriebe.
Erleben Sie Industrie, Entwicklung und Forschung in einem einzigartigem Dialog.
23
Speichertechnologie
www.eisenhuth.de
PRÄZISIONSFORMENBAU
Redox Flow Batterie als sinnvolle Ergänzung
für Solar-Tankstellen
Innovation durch branchenübergreifende Zusammenarbeit
Der Anlagenbauer ThyssenKrupp Industrial Solutions arbeitet schon seit geraumer Zeit mit Hochdruck an der Weiterentwicklung der Redox-Flow-Speichertechnologie hin zu Lösungen im großtechnischen Maßstab. Dabei liegt das
Know-how des Unternehmens vor allem im Aufbau der elektrochemischen Zelle.
Durch die Entwicklung eines verbesserten, für ThyssenKrupp patentierten Zelldesigns konnte am Forschungs- und Entwicklungsstandort in Ennigerloh kürzlich
ein Redox-Flow-Speicher in Technikumsgröße mit Zellflächen von bis zu 0,6 m²
in Betrieb genommen werden. Hier werden zukünftig auch die neu entwickelten
Bipolarplatten getestet.
Funktionsweise einer Redox Flow Batterie im Umfeld Solar- und Windenergie
Sowohl in Batterientechnik als auch Brennstoffzellen wird derzeit mit Hochdruck
daran gearbeitet, die Akzeptanz in der Elektromobilität weiter voranzubringen.
Dabei spielt die Ladeinfrastruktur eine wesentliche Rolle. Vor dem Hintergrund
der rasant steigenden Nachfrage nach Speicherlösungen für die Energiewende
haben die Unternehmen ThyssenKrupp Industrial Solutions, Centroplast und
Eisenhuth sowie das Energie-Forschungszentrum Niedersachsen (EFZN) und das
Zentrum für BrennstoffzellenTechnik (ZBT) ein gemeinsames Forschungs- und
Entwicklungsprojekt ins Leben gerufen. Ziel ist es, ein neues, kostengünstiges
Herstellungsverfahren für eine der Kernkomponenten von Redox-Flow Batterien –
die Bipolarplatte mit Flächen im m²-Bereich zu entwickeln und damit die Kosten
für das System erheblich abzusenken.
Im Rahmen des Projektes wird das ZBT entsprechende Materialien und Werkstoffe auswählen und weiterentwickeln, die hinsichtlich der neuen Technologie
für die Herstellung der Bipolarplatten geeignet sind. Die Firma Eisenhuth wird
das ZBT bei der Materialauswahl für das neue Herstellungsverfahren unterstützen. Centroplast wird das Scale-up der Bipolarplatten übernehmen und die
Machbarkeit der Herstellung der Bipolarplatten im Quadratmeter–Maßstab mittels der neuen Technologie demonstrieren. Während des Entwicklungsprozesses
werden die Forschungsinstitute ZBT und EFZN die Herstellung der Bipolarplatten durch Materialcharaktersierungen und elektrochemische Untersuchungen
unterstützen.
ThyssenKrupp Industrial Solutions wird anschließend die neu entwickelten Bipolarplatten in eine Redox-Flow-Batterie einbinden und die neuen Bipolarplatten unter
anwendungsnahen Bedingungen auf Ihren Einsatz in dem Energiespeicher testen.
Das Gemeinschaftsprojekt zur Herstellung der Bipolarplatte wird von Eisenhuth
koordiniert und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
Der weltweite Markt für Energiespeichersysteme wächst rapide. Grund dafür
ist, dass sich Erneuerbare Energien immer mehr am Energiemarkt durchsetzen.
Die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien wird sich im Zeitraum 2012 bis
2040 etwa verdreifachen. Das Problem dabei: Wind und Sonne sind volatil. Die
Energiemengen, die sie zur Verfügung stellen, richten sich nicht nach dem aktuellen Bedarf, sondern unterliegen starken Schwankungen. Um zukünftig große
Energiemengen aus erneuerbaren Ressourcen speichern zu können, werden flexible Stromspeicher wie die Redox-Flow Batterie benötigt.
Von Watt zu Megawatt: Redox-Flow Batterien mit Potential
Redox-Flow Batterien speichern den Strom als chemische Energie in zwei großen Tanks, in denen sich elektrolytische Flüssigkeiten befinden – Salze, die in
organischen oder anorganischen Säuren gelöst sind. Die beiden Tanks sind mit
elektrochemischen Zellen verbunden, die den Strom in chemische Energie oder
chemische Energie in Strom umwandeln. Die Leistung und die zu speichernde
Strommenge der Redox-Flow-Batterie sind somit unabhängig voneinander skalierbar. Dies stellt neben der langen Lebensdauer einen großen Vorteil der RedoxFlow-Batterie gegenüber anderen Batteriesystemen dar. Je größer die Tanks,
desto mehr Strom kann gespeichert werden. Die Leistung hängt dagegen von
der Größe der aktiven Fläche der elektrochemischen Zellen und damit direkt von
der Größe der Bipolarplatte ab. Diese zu vergrößern, hat sich das Konsortium aus
Industrie und Forschung zum Ziel gesetzt.
Funktionsweise einer Redox Flow Batterie im Umfeld Solarund Windenergie
PRÄZISIONSFORMENBAU
24
Speichertechnologie
www.batterien.fraunhofer.de
Die Allianz Batterien forscht an sicheren Batterien
mit hoher Lebensdauer
BMS-HiL mit echtzeitfähigen Batteriemodell zur reproduzierbaren, schnellen und
wirtschaftlichen Prüfung von Batteriemanagementsystemen.
In der Fraunhofer-Allianz Batterien – bestehend aus 20 Mitgliedsinstituten –
arbeiten ca. 400 Mitarbeiter an der Entwicklung technischer und konzeptioneller Lösungen für elektrochemische Energiespeicher. Ein wesentlicher Schwerpunkt der Aktivitäten ist die Verbesserung der Sicherheit und
Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien. Im Rahmen zahlreicher Projekte, die mit industriellen Partnern in den letzten Jahren erfolgreich umgesetzt wurden, entstanden innovative Konzepte und praxisreife Lösungen.
Im Folgenden sollen einige Beispiele illustrieren, welche Wege die Fraunhofer Institute dabei gehen.
Alterungsprognose
Oft legt die Lebensdauer von Batteriezellen den Einsatzort fest. Für elektromobile Anwendungen sind hohe Zyklenzahlen erforderlich, für stationäre Anwendungen sind sie zumindest wünschenswert. Zellchemien der
nächsten Generation wie Lithium-Schwefel sind durch sehr geringe Zyklenzahlen bislang nur auf Spezialanwendungen limitiert.
Durch Einsatz einer kontinuierlichen Gasanalytik und Elektrolytprobennahme während des Ladens und Entladens einer Zelle können die Wissenschaftler am Fraunhofer ICT die Alterung von Batteriezellen untersuchen.
Diese geht in der Regel immer mit einer teilweisen Zersetzung des Elektrolyts einher. Diese kann durch nicht sachgemäße äußere Parameter wie
Ladeendspannung oder Umgebungstemperatur hervorgerufen werden
oder tritt nur temporär auf, z.B. in den ersten Zyklen bei der Formierung
und damit bei der Bildung einer stabilen Schutzschicht (solid electrolyte
interface, SEI) auf der Anode. Ist die SEI auf der Anode an sich instabil wie
z.B. bei Alkalimetallanoden oder der Elektrolyt an sich nicht geeignet, so
kommt es zu einer kontinuierlichen Zersetzung des Elektrolyts. Die Zelle
trocknet aus und die Lebensdauer ist gering. Letzteres soll durch maßgeschneiderte Schutzschichten auf Separator oder Anode verhindert werden. Die Effektivität dieser Schutzschichten wiederum lässt sich durch eine
kontinuierliche Elektrolytanalytik am Fraunhofer ICT evaluieren.
Instrumentierte Zellen
Um Lithium-Ionen-Batterien optimal und vor allem sicher nutzen zu können, müssen der Potentialzustand und Temperatur bekannt sein. Verlässt
eine Batterie ihren Arbeitsbereich, so kann dies leicht zum Auftreten
instabiler und damit unsicherer Zustände führen. Auf jeden Fall nimmt die
Batterie dadurch Schaden, was zu einem deutlichen Absinken der Lebensdauer führt.
Zur Messung der Elektrodenpotentiale, einer Größe, die bisher nur unter
Laborbedingungen messbar ist, entwickelte das Fraunhofer ISIT Systeme
mit einer Referenzelektrode im Inneren der Zellen. Das Besondere
an dieser Technologie ist, dass sie sich in die bestehenden Fertigungsprozesse leicht einfügen lässt. Die Aussagekraft der Referenzelektrode
hängt dabei empfindlich von deren Setup ab. Deshalb hat das ISIT in
Zusammenarbeit mit z.B. dem Fraunhofer ITWM im Rahmen des BMBFgeförderen Projektes „TopBat“ ein robustes Elektrodensetup entwickelt.
Dieses ermöglicht auch bei Zellen, die unter realen Anwendungsbedingungen laufen, exakte Rückschlüsse auf die, für die korrekte Zellfunktionalität so wichtigen, Elektrodenpotentiale.
-Mail
01/2016
25
Speichertechnologie
Dem Flottenbetreiber wird durch IVIon ein Batteriediagnose-Service auf Basis von verschlüsselt übertragenen Traktionsbatteriekenndaten zur Verfügung gestellt.
chemischen Vorgänge innerhalb der Zellen am Fraunhofer IWES dargestellt
werden. Während im Labor nur externe Größen (Strom, Spannung und
Temperatur) gemessen werden können, sind in derartiger Prüfstandsoftware auch die inneren Größen einsehbar. So ist während der Erprobung
eine präzise Überwachung des Batteriezustands möglich, was eine direkte
Validierung der Algorithmen des getesteten BMS erlaubt. Zur vollständigen
Prüfung eines BMS werden alle externen Größen (Strom, Spannung) hochdynamisch durch effiziente Netzteile erzeugt, Temperatur- und Stromsensoren emuliert, sowie weitere I/O-Ports und Schnittstellen für Steuerungsund Kommunikationszwecke durch die HiL-Umgebung bereitgestellt.
Verlauf der Zellspannung (schwarz), der gemessenen Referenzpotentiale (rot) und
der berechneten korrespondierenden Potentiale (blau) einer Graphit/NMC – Zelle
mit Referenzelektrode.
Die Bestimmung der Temperatur direkt im Inneren der Batteriezellen ist ein
weiterer Forschungsfokus. Durch die Integration von Temperatursensoren
in das Innere der Batteriezellen gelang z.B. die Messung der Temperaturverteilung im Inneren der Zellen während des Ladens bzw. Entladens.
Echtzeit-Batteriesimulation und HiL-Tests
Um einzelne Li-Ionen Zellen in einem elektrisch und thermisch wechselwirkenden Verbund innerhalb der Betriebsbedingungen zu halten, wird
ein Batteriemanagementsystem (BMS) benötigt. Wesentliche Aufgaben
des BMS sind die Homogenisierung der Zustände aller Li-Ionen Zellen
durch entsprechende Algorithmen sowie die Zustandserkennung jeder
einzelnen Zelle.
Die Erprobung vom BMS ist durch den Prüfaufbau mit vielen Li-Ionen Zellen und deren Vorkonditionierung zeit- und kostenintensiv.
Für solch komplexe Prüfaufbauten bietet sich der Einsatz von Hardwarein-the-Loop (HiL) Umgebungen an. Durch den Einsatz detaillierter Simulationsmodelle zur Batterieemulation können die komplexen elektro-
Nutzfahrzeug-Batterieüberwachung
Worin liegt die Hemmschwelle für eine stärkere Marktdurchdringung von
Elektro-Nutzfahrzeugen? Aufgrund ihrer hohen Anschaffungskosten steht
die Traktionsbatterie im Fokus der Kostenoptimierung. Alle Beteiligten
der Wertschöpfungskette, vom Zellhersteller, über den Batterielieferanten, den Flottenbetreiber bis zum Versicherer, entwickeln eine eigene –
unter Umständen konträre – Interessenlage am sicheren und lebensdauerschonenden Umgang mit dem Herzstück der Elektromobilität. Diesen
Interessenkonflikt mit messbaren Fakten aufzulösen – dazu dient das vom
Fraunhofer IVI entwickelte IVIon-System zur Ferndiagnose der Batteriefunktionalität: Basierend auf Echtzeit-Zellinformationen dienen
verhaltensprädiktive Modelle der Einschätzung von Ladungs-, Alterungszustand und Restreichweite. Auf einer Datenplattform zusammengeführt,
ausgewertet und Kunden-Zielgruppengenau bereitgestellt, erfährt der
Zellhersteller Aussagen zur Seriengüte seiner Zellen, der Batteriehersteller
die garantierelevante Einhaltung von Spezifikationslimits durch den Betreiber, oder der Logistiker Handlungsanweisungen zur prädiktiven Wartung
für eine gleichmäßige Abnutzung seiner batteriebetriebenen Fahrzeugflotte. Nicht zuletzt durch eine hiermit ermöglichte dynamische Toureneinsatzplanung bietet das IVIon-System beträchtlichen Nutzen bei der
Einführung von wirtschaftlich tragfähigen Geschäftsmodellen im ElektroNutzfahrzeugbereich.
M. Hagen, R. Mörtel, U. Potthoff, M. Puchta, S. Weixler, M. Holzapfel, D. Schledde
Speichertechnologie
26
www.avl.com
Testen für den Antrieb von morgen
Antriebsstrangkonfigurationen, wie in Hybridfahrzeugen, reinen
Elektrofahrzeugen oder Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb,
verwenden Batterien zur elektrochemischen Energiespeicherung.
Diese Speichersysteme müssen die Anforderungen des Marktes hinsichtlich Haltbarkeit, Leistungsdichte und Energieeffizienz erfüllen,
um hochdynamische Lade- und Entladevorgänge zu gewährleisten. Die wichtigsten Entwicklungsaufgaben bestehen daher darin,
Lebensdauer, Sicherheit, Leistung, Energiebedarf und Kosten zu
optimieren.
Das neue AVL E-STORAGE BTETM ist ein kombiniertes System, das
man als Batterietester und als Batterieemulator (-simulator) einsetzen und mit dem man Batterien, E-Motoren und Inverter bereits in
frühen Entwicklungsphasen testen und validieren kann. Das System
bietet eine einzigartige Kombination aus herausragender Mess- und
Regelgenauigkeit und höchster Dynamik. Überdies reduziert seine
geringe Standfläche den Raumbedarf um bis zu 25%.
Durch seine hervorragende Dynamik, hohe Genauigkeit, seinen weiten Spannungsbereich und die geringe Restwelligkeit ist das AVL
E-STORAGE BTETM in der Lage, eine reale Batterie präzise zu emulieren und durch Folgen eines vordefinierten Lastprofils den Prüfling
realen Betriebsbedingungen auszusetzen. Zudem ist das System mit
den Motor- und Fahrzeugprüfsystemen von AVL voll kompatibel und
kann auch als Standalone-System betrieben werden. Durch die integrierte Automatisierungssoftware für Batterietests (AVL LYNX 2TM)
erfüllt das AVL E-STORAGE BTETM die Anforderungen der neuesten
Teststandards. Mit der benutzerfreundlichen Software AVL LYNX
2TM können reproduzierbare Messdaten auf einfache Weise über
den gesamten Entwicklungsprozess hinweg erfasst werden.
Für die Prüfung von E-Antriebslösungen kann der Anwender mit
AVL E-STORAGE BTETM
unterschiedliche Batteriemodelle einbinden, was in
den Tests ent-
weder durch ein einfaches Widerstandsmodell oder durch komplexere Modelle mit AVL Controller oder AVL ARTE.Lab 4TM eine realistische Batterieemulation ermöglicht. Darüber hinaus können auch
kundenspezifische Batteriemodelle effizient integriert werden. Das
AVL E-STORAGE BTETM reduziert zudem die Lebenszyklus-Testzeit
um bis zu 20% und stellt eine schnellere Bestimmung zuverlässiger
und langlebiger E-Drive-Komponenten sicher.
AVL ist das weltweit größte, unabhängige Unternehmen für die Entwicklung, Simulation und das Testen von Antriebssystemen (Hybrid,
Verbrennungsmotoren, Getriebe, Elektromotoren, Batterien und
Software) für PKW und Nutzfahrzeuge. AVL beschäftigt weltweit
über 7.470 Mitarbeiter. 2014 betrug der Umsatz 1,15 Milliarden Euro.
David Hellwig
Business Development Electrification Deutschland
AVL Deutschland GmbH
-Mail
01/2016
27
Speichertechnologie
www.greenpack.de
Der GreenPack-Standard-Akku – ein System mit
millionen Anwendungen
Die GreenPack GmbH ist ein junges Berliner Startup, das sich auf die
Entwicklung, die Produktion und den Vertrieb eines intelligenten,
standardisierten Wechselakku-Systems spezialisiert hat. Mit den
innovativen, einzeln oder im Cluster ladbaren und nutzbaren Akkumodulen kann das System in diversen Einsatzfeldern angewendet
werden
Der GreenPack-Akku wird als Grundbaustein für die sichere Speicherung,
den einfachen Transport und die mobile Nutzung von grüner Energie angeboten. Grüne Energie deshalb, weil die ökologisch optimale Konfiguration
die Nutzung von z. B. Photovoltaikanlagen als Energiequelle und die flexible
und mobile Nutzung der Akkupakete ist.
Die GreenPack-Akkus sind standardisiert und zeichnen sich durch beste
Handlichkeit aus. Sie können wie ein moderner Koffer getragen und eingesetzt werden. Der GreenPack-Akku ist ein offener Standard. Das bedeutet, das verschiedene Hersteller den Akku unter Lizenz produzieren dürfen.
So kann auch eine unterschiedliche Akkuchemie eingesetzt werden. Dem
Nutzer werden unabhängig von dieser technischen Konfiguration immer
optimale Leistungsparameter und eine lange Nutzungsdauer geboten. Und
darum geht es: Rasenmäher, Industriestaubsauger, kickTrikes, Elektrobikes,
Elektrocars u.v.a.m. werden mit den Akkupaketen optimal mit Energie versorgt und entsprechen den hohen Ansprüchen in der jeweiligen Anwendung. Sicherheit und Lebensdauer sind immer ausgewogen und ausgetestet.
Darüber hinaus gibt es bestechende Vorteile des GreenPack-Systems. Der
Grundbaustein des Systems ist der GreenPack-Wechselakku – der Energiekanister. In Kombination mit einer Photovoltaikanlage können GreenPack Akkus in einer Akkubank als Hausstromspeicher eingesetzt werden.
Hier können die Module mit eigenem Solarstrom aufgeladen werden.
Aus der Ladebank können sie unabhängig von der benötigten Anzahl
und unabhängig vom Ladezustand wieder entnommen und verwendet
werden. Werden die GreenPacks
nicht mobil genutzt, können
sie zu Hause im Haushalt
eingesetzt
werden.
Die Abmessungen
und das Gewicht
des GreenPacks erlauben sogar das Handling in höher gelegenen Stockwerken eines Mietshauses.
Weil die Akku-Chemie und die Kapazität der GreenPack-Akkus unterschiedlich sein kann, hat die GreenPack GmbH ein intelligentes Cluster-Management-System entwickelt, das für ein individuelles Laden und Entladen der
verschiedenen Akkus sorgt. Das ist die Voraussetzung dafür, dass mehrere
unterschiedlich konfigurierte GreenPacks zusammen geschaltet werden
können. Die Idee eines standardisierten Wechselakkus überzeugt vor allem
auch die Hersteller von Anwendungen und Geräten, vor allem aus dem
Bereich Elektromobilität aber auch aus all den Bereichen die netzunabhängig, also „off-grid“ eine leistungsfähige Energieversorgung benötigen.
Ein weiterer Einsatzbereich und ein wichtiges Segment zur Marktdurchdringung ist die technische Möglichkeit, die GreenPack-Akkus als Schwarmspeicher im öffentlichen Netz zum Ausgleich von Spitzenlasten einzusetzen. Die
GreenPack GmbH bietet mit ihren zu Großclustern zusammengeschalteten Akkupaketen die technischen Voraussetzungen dafür und stellt so die
Zukunftsfähigkeit des Gesamtsystems unter Beweis. Alle GreenPack-Akkus
verfügen über eine individuelle Identifikationsnummer, die in der Elektronik
des Wechselakkus hinterlegt ist. Neben der Herkunft lassen sich über den
CAN-Bus auch alle anderen wichtigen Parameter zum aktuellen Zustand des
Akkus auslesen. So wird ein sinnvolles Monitoring von großen Mengen in
Akkuclustern möglich.
28
Energie & Ladeinfrastruktur
www.ubitricity.de
Vorstellung der neuen White-Label Mobilstromlösung
Gestaltung der Energiewende vor Ort beteiligt. Das SmartCable von ubitricity bietet Stadtwerken erstmals die
Möglichkeit, Strom auch an mobile Verbraucher
wie E-Fahrzeuge zu liefern. Während die Kunden
ein eigenes Ladekabel mit integriertem Zähler
erhalten, sind die Ladepunkte auf einfache
SimpleSockets reduziert und ermöglichen so
das Laden von Elektrofahrzeugen mit grünem
Strom an verschiedenen Orten zum eigenen
Tarif. Die Strommenge wird transaktionsgenau erfasst und automatisch im ubitricity
Back-End abgerechnet.
Anlässlich der E-world 2016 hat das Berliner Unternehmen ubitricity
seine neue White-Label Mobilstromlösung für Stadtwerke vorgestellt.
Mit Hilfe eines intelligenten Ladekabels können Energieversorger ihre
Kunden ab sofort mit ihrem sauberen Strom versorgen – zu jeder Zeit
und an jedem Ort. Mit ubitricity sind die Stadtwerke jeden Tag in den
Händen ihrer Kunden sowie in ihrer Region präsent und aktiv an der
SmartCable, SimpleSocket sowie Abrechnungen
werden durch die White-Label Lösung mit dem Logo
und Design des jeweiligen Stadtwerkes versehen. Das
intuitive Webportal, ebenfalls gestaltet im Corporate Design des
jeweiligen Stadtwerkes, ermöglicht den Kunden zudem jederzeit Auskunft über Ladevorgänge, Zugang zu Rechnungen sowie eine Übersicht aller Ladepunkte im ubitricity-Systemsteckdosennetz. Zusätzlich
sorgt ubitricity im Hintergrund für den reibungslosen Betrieb und
wickelt alle für die Stadtwerke anfallenden Aufgaben rund um das
Mobilstromkonzept ab.
-Mail
01/2016
29
Energie & Ladeinfrastruktur
www.charinev.org
Nächstes Level Elektromobilität: Der Weg zum
globalen Ladestandard für Elektrofahrzeuge
Steering Comittee Meeting am 24.02.2016 in Berlin um u.a. über die Aufnahme der
neuen Mitglieder zu entscheiden.
Der CharIN e.V., mit Sitz in Berlin wurde im Mai 2015 gegründet und ist
ein Zusammenschluss führender Unternehmen der Automobilindustrie
und daran angeschlossener Branchen. Zu den Mitgliedern des Vereins zählen zur Zeit ABB, Audi, BMW, ChargePoint, Daimler, Efacec, Fastned, Ford,
General Motors, Mennekes, NXP, Phoenix Contact, Porsche, Power Innovation,
Tesla, TÜV Süd, Vector, Volvo und Volkswagen. Ziel der Initiative ist es unter
anderem, das kombinierte Ladesystem Combined Charging System (CCS),
eine universelle Ladeschnittstelle für Elektrofahrzeuge, zu fördern und kontinuierlich weiterzuentwickeln.
erklärt Waldemar Schweigert, Mitglied des Executive Boards und Director
emobility Research & Developement bei der Volkswagen AG, und ergänzt:
„Es kombiniert einphasiges und schnelles dreiphasiges Wechselstromladen
bis zu einer maximalen Leistung von 43 Kilowatt (kW) mit Gleichstromladen (DC) aktuell bis zu 200 kW.“ Besonderer Fokus bei der Verbreitung
des Standards liegt aber auch auf der Sicherstellung der Interoperabilität von
Ladesäulen und Fahrzeugen unterschiedlicher internationaler Hersteller. Das
Combined Charging System ist in den einschlägigen IEC- und ISO-Normen
dokumentiert und wird sowohl vom Verband der europäischen Automobilhersteller (ACEA) als auch von der Society of Automotive Engineers (SAE)
in den USA unterstützt. Die Zielsetzung einer auf- und abwärtskompatiblen
Weiterentwicklung zu höheren Ladeleistungen bis zu 350 kW und den
damit möglichen kürzeren Ladezeiten unterstützt den Wunsch nach kurzen
Nachladezeiten und der Möglichkeit zur schnellen Reichweitengenerierung.
Zur Zielerreichung einer einheitlichen und einfachen Ladeinfrastruktur steht
das Netzwerk für neue Partner offen. Interessierte Unternehmen der Automobilbranche sowie für Hersteller von Ladestationen, Energieversorger, Infrastrukturbetreiber und Unternehmen aus anderen verwandten Branchen sind
herzlich willkommen. Informationen zum Verein und zu einer möglichen
Mitgliedschaft unter: www.charinev.org
„Besitzer von Elektroautos werden spätestens ab 2017 ihre Fahrzeuge an
allen neuen Ladestationen in Europa mit dem kombinierten Ladesystem aufladen können.“, erläutert Claas Bracklo, Vorstandsvorsitzender des CharIN
e.V. und Leiter der BMW-Aktivitäten in der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE), das gemeinsame Ziel. Das CCS fasst die Vorteile bestehender
Varianten in einem standardisierten Ladesystem zusammen, das alle Ladeszenarien für die Fahrer von Elektrofahrzeugen bedient.
„CCS ist derzeit das weltweit einzige, international standardisierte Ladesystem, das in einem integrierten System klassisches Wechselstromladen (AC) ebenso unterstützt wie unterschiedliche Schnellladeszenarien“,
Die CCS Technologie vereint das AC und DC laden und ist u.a. in der Ladesäulenverordnung als Standard definiert.
Normung, Sicherheit, Prüfung
30
www.sgsgroup.de
Auf dem Prüfstand.
Qualität und Sicherheit stationärer elektrischer Energiespeicher
Bei immer mehr Photovoltaik-Anlagen kommen stationäre Energiespeicher
zum Einsatz. Mit diesen Akkus kann überschüssiger Strom aus sonnenreichen
Phasen gespeichert und damit abends und nachts genutzt werden. Das Zwischenspeichern zahlt sich für Solar-Haushalte finanziell aus. Sie können mehr
des selbsterzeugten Stroms für den Eigenverbrauch einsetzen und werden so
unabhängiger vom öffentlichen Netz.
Dabei wird den Batteriesystemen viel abverlangt. Sie benötigen eine angemessene Speicherkapazität und Performance. Darüber hinaus spielt ihre
Lebensdauer für die Amortisation eine wichtige Rolle. Bevor entsprechend
leistungsfähige Batteriesysteme auf den Markt kommen, müssen daher
gezielte Testreihen beweisen, dass die Anforderungen erfüllt werden.
Das Münchener Battery Testhouse der SGS verfügt über das Know-how
und die Prüfstände, um die Performance, Lebensdauer und Zuverlässigkeit
von Batteriesystemen zu untersuchen. Dabei überträgt die SGS ihre langjährige prüftechnische Erfahrung an komplexen Batteriesystemen aus dem
E-Mobility-Sektor auch auf die Validierung stationärer Speicher für erneuerbare Energien. Denn auch stationäre Stromspeicher benutzen zunehmend
Lithium-Ionen-Akkus, die sich auch bei Elektro- und Hybridfahrzeugen
bewährt haben.
Damit sichergestellt ist, dass solche Batterien im Betrieb weder bei Einzelfehlern noch nach extremen äußeren Einwirkungen brennen oder giftige
Substanzen freisetzen, werden die stationären Stromspeicher bereits vor der
Marktzulassung zudem gezielten Sicherheitsprüfungen unterzogen. Gerade
bei Batterien, die in Kellern und Nebenräumen von Wohnhäusern eingesetzt
werden, ist dies besonders wichtig. Als unabhängiges Prüfinstitut führt die
SGS diese Prüfungen auf der Basis anerkannte Standards und Normen durch.
Dabei kommen beispielsweise die UN 38.3, IEC 61427, IEC 62619, IEC 62620,
IEC 62281, IEC 62485, UL 1973, KBIA 10104, BATSO 02, VDE-AR-E 2510-50
oder der Sicherheitsleitfaden für Li-Ionen Hausspeicher zur Anwendung. Die
Prüfungen erfolgen entwicklungsbegleitend oder als Abnahmemessung, an
Akku-Zellen und Modulen oder auch an großen Batteriesystemen.
Darüber hinaus sind die Experten der SGS kompetente Ansprechpartner für
Fragen zur Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und zur elektrischen
Sicherheit. Auch führen sie Umweltsimulationen sowie die Prüfungen
zur Funktionalen Sicherheit an Energiespeichern durch.
Die SGS entwickelt dabei die Prüfverfahren kontinuierlich
weiter. Sie arbeitet daher auch erfolgreich bei verschiedenen Forschungsprojekten im Bereich LithiumBatterien mit namhaften Partnern aus Industrie
und Forschung zusammen. SGS ist zudem in der
Batterie-Standardisierung in den Gremien der von
DKE, VDA, IEC und UN aktiv und Mitglied im
Bundesverband Energiespeicher (BVES).
-Mail
01/2016
31
Normung, Sicherheit, Prüfung
www.mbtech-group.com
Realitätsgerechte Leistungstests im Frühstadium
Moderne Prüfeinrichtungen von MBtech bieten Entwicklungssicherheit
Gesetzliche Regelungen zur CO2-Reduktion, ausgefeilte Sicherheitstechniken, mehr Fahrkomfort: Die Ansprüche an moderne Fahrzeuge sind
vielfältig und wachsen stetig. Die über intelligente Managementsysteme
und Strategien geregelten elektrischen und elektronischen Komponenten
in Hybrid- oder Elektro-Antrieben sind innovative Antworten auf diese
Herausforderungen. Diese Systeme mit zunehmender Elektrifizierung
des Antriebsstrangs fordern das Überprüfen bestehender Testverfahren,
neue Testfälle, präzise Messtechniken und zuverlässige Simulationen, um
Entwicklungskosten und zusätzliche Entwicklungsschleifen in Grenzen zu
halten. MBtech, Automotive-Kompetenzzentrum der international tätigen
AKKA Technologies, bietet Testeinrichtungen für Verbrennermotoren,
Getriebe und Hardware-in-the-Loop-Systeme (HiL). Daneben betreibt
MBtech in Mönsheim bei Stuttgart ein innovatives Testzentrum, unter dessen Dach die Unternehmensexpertise aus den Bereichen Elektrik/Elektronik, EMV, Simulation und Antriebsstrangabsicherung vereint ist. Das Leistungsportfolio umfasst unter anderem EMV-Prüfungen für Fahrzeuge und
Komponenten, Hochvolt (HV)-Komponenten- und komplexe HV-Verbundtests sowie das Abfahren von reproduzierbaren, realitätsnahen Fahrzyklen
analog einer Erprobung im Heiß- oder Kaltland. In diesem Jahr erweitert
MBtech das Testzentrum um ein Testfeld für Ladesysteme. Zudem wird der
bestehende Fahrzeugsystemprüfstand um eine zweite Achse ergänzt und
damit allradfähig.
Neben den Tests führen Kunden oder die Ingenieure der MBtech auch
Applikationen auf diesen Anlagen durch. „Ab einem frühen Entwicklungsstadium reproduzierbar testen und applizieren bzw. vorapplizieren
zu können, und die Chance, die Anzahl von Prototypen zu
reduzieren, sind einige Vorteile unserer Anlagen“, fast Holger Martin, Director Hybrid- und E-Drive Systems bei
der MBtech Group zusammen: „Das unterstreicht
das Ausbauziel der kompletten MBtech-Testzentrumlandschaft, bis Anfang 2017 alle Funktionalitäten abdecken zu können.“ Dass Simulationen
und Prüffelder klassische Engineering-Methoden immer häufiger ablösen bzw. ergänzen
werden, um Zeit und Entwicklungskosten zu sparen, davon ist MBtech
überzeugt. „Mit dem Einsatz von HiL- oder Road-to-Rig-Prüfständen bieten wir unseren Kunden früh eine realitätsgerechte Absicherung ihrer Systeme“, ergänzt Martin.
Dieser Trend setzt sich mit immer kürzer werdenden Entwicklungszyklen und sich vergrößernden Fahrzeugpaletten der Hersteller weiter fort. Signale, die dafür sprechen, einen Entwicklungspartner wie
die MBtech mit seinen Testzentren und dem Kompetenzzentrum für
Elektromobilität von Anfang an in die Engineering-Prozesse der OEM
zu integrieren. In diesem Umfeld werden in Zukunft spannende Jobchancen für Entwicklungsingenieure entstehen, die – eingebunden in
Großprojekte – neben Verständnis für das Gesamtsystem auch Methodenkompetenz und Detailwissen einbringen können. Interessierten
Nachwuchs zu begeistern, gelang MBtech nicht zuletzt mit der Förderung des „GreenTeams“ der Universität Stuttgart: Vor den Konstruktionswettbewerben der Formula Student Germany machten die Jungingenieure ihre Elektro-Boliden auf dem Antriebs-System-Prüfstand in
Mönsheim renntauglich.
Rahmenbedingungen
32
www.hubersuhner.com
Uncrossing the wires – eine neue Lösung für
Hochspannungsverbindungen in Elektrofahrzeugen
jedoch in Fällen, in denen lediglich die äußere Umhüllung beschädigt ist.
In allen heute bekannten Verbindungssystemen kann dies zum Eindringen
von Wasser in das Elektroniksystem und damit zu erheblichen Beeinträchtigungen der gesamten Systemleistung führen.
Die neue Generation der RACS-Produkte verhindert das Auftreten
dieses Problems, indem die Anschlüsse in eine Klebesubstanz eingebettet werden. Dies verbessert zusätzlich die Vibrationsbeständigkeit
und wirkt darüber hinaus korrosionsverhütend. Flüssigkeiten kommen
nicht mehr mit den Kabelverbindungen in Berührung. Beschädigtes
Abschirmungsmaterial kann keine Schäden der Leistungselektronik mehr verursachen.
Die steigende Popularität von Elektro- und Hybridfahrzeugen stellt Automobil-System-Designer vor immer neue und wachsende Herausforderungen. Viele Fahrzeugsysteme müssen über ihren gesamten Lebenszyklus
störungssicher und zuverlässig funktionieren.
Während Leistungselektronik und Batteriesysteme innerhalb der letzten
Jahre erheblich verbessert wurden, müssen selbstverständlich auch Kabel,
Verteilereinheiten und Verbindungssysteme den Anforderungen an Qualität, Langlebigkeit und Verlässlichkeit gerecht werden.
HUBER+SUHNER konnte in diesem Zusammenhang auf seine jahrelange
Erfahrung in der Verbindungstechnik von Hochspannungssystemen
zurückgreifen, um die nächste Generation seines RADOX Automotive Connection Systems (RACS) zu entwickeln. Dieses neue Hochspannungsverbindungssystem gibt es – wie das bereits etablierte RACS – in ein-, zwei- oder
dreipoliger Ausführung und ist darüber hinaus auch als Ersatz für Kabelverschraubungen oder vollständig flanschlos erhältlich. Der eigentliche Unterschied ist jedoch die neue Art und Weise, wie das Kabel angeschlossen
und abgeschirmt wird. Dies mag zwar nur ein kleiner Unterschied sein, er
wird den Konstrukteuren jedoch viel Kopfzerbrechen ersparen.
Eine der wesentlichen Herausforderungen bei der Systementwicklung
bestand in der Verbesserung des Schutzes vor Wasserschäden. Schäden an
Kabeln entstehen durch Unfälle, Tiere oder schlicht durch Fehlgebrauch.
Schnitte oder Risse im Kabel werden in Elektrofahrzeugen grundsätzlich
mit Hilfe eines Isolationsüberwachungssystems zwischen Phase und Masse
aufgrund des abfallenden Widerstandes erkannt. Die Erkennung scheitert
Neben dem Schutz vor Wasserschäden war die Verhinderung elektromagnetischer Interferenzen (EMI) eine weitere Herausforderung
an die Entwicklungsingenieure. Um elektromagnetische Interferenzen
zu verhindern, setzt die heutige Leistungselektronik eine viel größere
Abschirmleistung voraus. Verbindungselemente sind in Elektrofahrzeugen dabei häufig am schlechtesten abgeschirmt und stellen damit
eine der Schwachstellen im System dar. Bei der Entwicklung des neuen
RACS wurde auch das berücksichtigt und die Abschirm-Performance
erheblich verbessert, indem die Abschirmung rundum (360°) in einen
Faradayschen Käfig eingebettet wurde. Dadurch wird der elektrische
Widerstand der Abschirmung über die gesamte Produktlebensdauer
gering gehalten. Mögliche Korrosionen werden durch die Klebesubstanz verhindert.
Alle Produkte wurden gemäß den Anforderungen der Deutschen Automobilherstellerindustrie konstruiert und getestet. Alle Tests erfüllten die
Voraussetzungen der LV 214 und bestanden die IP69K und IP67 Tests.
Für die Produktentwickler der Kunden von HUBER+SUHNER ist jetzt
eine große Bandbreite von Systemlösungen verfügbar – sei es mit oder
ohne Flansch. Mit dem Ersatz für Kabelverschraubungen wird ab sofort
auch eine Lösung für die Produktion von Prototypen und Kleinserien
angeboten und zwar ohne die bisherigen Probleme, die durch brüchiges Abschirmgeflecht und Wassereintritt infolge Vibrationen auftraten.
RACS wird zusammen mit HUBER+SUHNER RADOX® Kabeln mit Querschnitten von 16 bis 120 mm² (inklusive der neuen ISO Zwischenquerschnitte) geliefert. Kabelschuhe werden mit einem C8 Krimp konfektioniert, um die zulässige Stromstärke zu maximieren und den Widerstand
dabei so niedrig wie möglich zu halten. Verbindungsart, Kabellänge
und -querschnitte können auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmt
werden. Die Technologie ist ab sofort verfügbar und kann in jedem
Umfang geordert werden. HUBER+SUHNER liefert mit diesen Produkten einen weiteren Beweis seiner zukunftsorientierten Innovationsfähigkeit im Bereich der elektrischen Verbindungstechnik.
Marc-Andre Beck, Produkt Manager HUBER+SUHNER
-Mail
01/2016
33
Rahmenbedingungen
www.energieagentur.nrw
Mobilität in Ballungsräumen
erwarten. Entsprechend steigen die CO2-Emissionen trotz deutlicher Effizienzsteigerungen um ca. 30% an.
Technologische Verbesserungen am Fahrzeug, insbesondere die Elektrifizierung sind allein vermutlich unzureichend, es müssen gleichzeitig Fahrleistungen reduziert werden, zum Beispiel eine Senkung der Leerfahrtkilometer oder
Optimierung der Ladevolumina.
Als eine fundamentale Dimension bei der Verkehrswende kann die gesellschaftliche Akzeptanz angesehen werden, denn ohne intensive Beteiligungsprozesse kann der Paradigmenwechsel in der Mobilität nicht gelingen.
Der Klimaschutzplan NRW ist ein solcher Beteiligungsprozess. Ziel dieses Planes ist es, anhand der ermittelten Handlungsfelder, Strategien und Maßnahmen zukünftige Verkehrsleistungen klimafreundlich zu gestalten. Der Umstieg
des Personenverkehrs aufs Rad und den ÖPNV gehört ebenso zu den Maßnahmen wie die Verlagerung des Wirtschaftsverkehrs auf die Schiene und die
Wasserstraße.
Zu 93,8 % ist
der Verkehr vom
Mineralöl als Energieträger abhängig. Vor dem Hintergrund endlicher fossiler Ressourcen und einer
Importabhängigkeit von nahezu 98 % erklärt sich die Dringlichkeit der Frage,
wie Mobilität in Zukunft gestaltet werden kann. Mobilität wird dadurch zum
Indikator schlechthin, ob der Transformationsprozess, also die Umstellung der
Energie auf erneuerbare Quellen, gelingt.
© Frank Wiedemeier
Durch die polyzentrische Struktur ist NRW vom Pendlerverkehr geprägt. Generell ist Mobilität ein Grundbedürfnis, notwendig, um die Anforderungen des
Alltags zu bewältigen. Dies gilt für die Arbeit und den Konsum ebenso wie für
den Freizeitbereich.
Analog zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie des Bundes (MKS) verfolgt auch
Nordrhein-Westfalen das Ziel, unter dem Leitgedanken der Energieeffizienz
und mit Unterstützung der EnergieAgentur.NRW saubere Kraftstoffe und
Antriebe zur Anwendung zu bringen. Das Netzwerk Kraftstoffe und Antriebe
der Zukunft der EnergieAgentur.NRW unterstützt diese Bestrebungen seit mehr
als zehn Jahren durch die Anbahnung neuer Kooperationen von Wirtschaft,
Wissenschaft und Kommunen für zwecks Initiierung innovativer Projekte.
Neben der Vermeidung von Verkehrsströmen ist es in einem dichten Ballungsraum wie dem Rhein-Ruhrgebiet besonders wichtig, Lärm- und Schadstoffemissionen wie Feinstaub und Stickoxide zu reduzieren und in Verbindung
mit einem leistungsfähigen ÖPNV sowie Rad- und Fußverkehr die Energieeffizienz zu steigern. Auch die Stadt- und Verkehrsplanung ist dabei gefragt, neue
Wege einzuschlagen und Maßnahmen für weniger Verkehr umzusetzen.
Autor: Gerd Uwe Funk, EnergieAgentur.NRW
Zugleich ist NRW auch Transitland. Der Weg zu den großen Häfen Antwerpen,
Amsterdam und Rotterdam führt durch NRW – nicht zu vergessen die Transporte von und nach Duisburg, dem größtem Binnenhafen Europas.
Laut der Shell LKW Studie 2010 ist bei Nutzfahrzeugen, insbesondere
im Schwerlastverkehr bis zum Jahre 2030 selbst in einem optimistischen Szenario ein starker Anstieg der Fahrzeugkilometer und somit
des Kraftstoffverbrauchs um fast 40% auf 23 Mio. t Kraftstoff zu
© Frank Wiedemeier
34
Rahmenbedingungen
www.vdik.de
Elektromobilität ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe
Die Bundesregierung hat mit dem Ziel, im Jahr 2020 eine Million Elektroautos auf deutschen Straßen haben zu wollen, verdeutlicht, dass die strategischen Ziele in den Bereichen Energiewende, Klimaschutz und Luftqualität
nur durch einen deutlichen Ausbau der Elektromobilität erreicht werden
können. Diese langfristige gesamtgesellschaftliche Aufgabe muss auch
durch Investitionen des Staates unterstützt werden. Die bisher verabschiedeten Maßnahmen reichen bei Weitem nicht aus, um der Elektromobilität zum
Durchbruch zu verhelfen. Der VDIK fordert seit Gründung der Nationalen
Plattform Elektromobilität eine Kaufprämie von mindestens 5.000 Euro beim
Erwerb eines Elektrofahrzeuges sowie die Einführung einer Sonderabschreibung auf Elektrofahrzeuge für gewerbliche Kunden. Diese Maßnahmen
sollten zwingend durch entsprechende Beschaffungsprogramme von Bund,
Ländern und Gemeinden mit festen Quoten für Elektrofahrzeuge ergänzt
werden. Dazu muss im Rahmen eines schlüssigen Gesamtkonzepts auch die
diskriminierungsfreie Ladeinfrastruktur – besonders für das Schnellladen –
weiter ausgebaut werden.
Die Diskussion befasst sich leider zu wenig mit den langfristigen strategischen Zielen. Sie verfängt sich vielmehr in kleinteiligen Erörterungen der
Gegenfinanzierung von Fördermaßnahmen. Diese gesamtgesellschaftliche
Aufgabe muss aus dem allgemeinen Staatshaushalt finanziert werden. Die
aktuellen Steuereinnahmen liegen deutlich über den Erwartungen und
zudem fließen von den Autofahrerinnen und Autofahrern jährlich Steuern
und Abgaben von rund 55 Mrd. Euro in die öffentlichen Haushalte. Zu diesen Steuereinnahmen tragen natürlich auch die Halter von Fahrzeugen der
internationalen Marken in großem Umfang bei.
Marktreife Elektrofahrzeuge* der VDIK-Mitgliedsunternehmen
Firma / Marke
Modell
Für Kunden in Deutschland bestellbar ab:
Citroën
neuer Citroën Berlingo Electric
(leichtes Nfz)
Citroën C-ZERO
März 2014
Hyundai
Hyundai ix35 Fuel Cell
3. Quartal 2013
Kia
Kia Soul EV
4. Quartal 2014
Mitsubishi
Electric Vehicle
Plug-in Hybrid Outlander
Dezember 2010
Mai 2014
Nissan
Leaf
e-NV200
April 2012
Juli 2014
Peugeot
Peugeot i-On
neuer Peugeot Partner Electric
(leichtes Nfz)
Dezember 2010
März 2014
Renault
Kangoo Z.E. / Kangoo Maxi Z.E.
(leichtes Nfz)
Fluence Z.E. (4-türige Familienlimousine C-Seg.)
Twizy (2-Sitzer mit 4 Rädern)
ZOE (kompaktes Familienfahrzeug
B-Seg.)
November 2011
Toyota
Prius Plug-in Hybrid (PHEV), Mirai
Fuel Cell
Juni 2012
September 2015
Volvo
V60 Plug-in-Hybrid (PHEV), XC90
T8 Twin Engine AWD (Plug-inHybrid)
Januar 2013
November 2015
Januar 2011
Februar 2012
Februar 2012
April 2013
*Elektrisch betriebene Fahrzeuge gemäß Elektromobilitätsgesetz (EmoG) vom 05.06.2015.
Quelle: VDIK, Stand: 29.10.2015
Dschungel Elektromobilität – Orientierung für den
Mittelstand durch Semantische Assistenten
Konkurrierende Technologien und Produktkonzepte. Unübersichtlich viele Player aus Wissenschaft und Wirtschaft: von Google und Co. bis zu Start-ups mit spektakulären Versprechen. Gleichzeitig stehen politische Weichenstellungen in Berlin und Brüssel an. Die Normung nimmt gerade erst Fahrt auf.
Einfach ist es nicht, im „Dschungel“ Elektromobilität den Überblick zu behalten.
Konzerne mit eigenen Stabsbereichen für Elektromobilität mag dies nicht vor Probleme stellen. Mittelständische Unternehmen, die sich positionieren wollen, sehen im „Dschungel“
eher einen Grund abzuwarten. Aber: DER ZUKUNFTSMARKT ELEKTROMOBILITÄT FORMIERT SICH JETZT.
Ihr Semantischer Assistent Elektromobilität kann wertvolle Unterstützung leisten: Verschaffen
Sie sich in den für Ihr Unternehmen relevanten Bereichen schnell einen Überblick, navigieren
Sie zwischen Projekten, Playern, Technologien und Förderprogrammen. Lassen Sie sich von
Ihrem digitalen Assi jede Woche auf den neuesten Stand bringen. Er weiß nicht nur, welche
Fragen Sie beantwortet haben wollen, er denkt auch mit. In ähnlich komplexen Feldern leisten
Digitale Assistenten, die WTI Frankfurt zusammen mit Partnern individuell auf Ihre Belange
zuschneidet, gute Dienste. Überzeugen Sie sich selbst: www.k-infinity.de/innovation-assistant.
-Mail
01/2016
35
Rahmenbedingungen
www.cms-hs.com
Haftungsrechtliche Aspekte des autonomen
Fahrens – Das Recht als Innovationsbremse?
In den letzten Jahren entwickelte Assistenz- und automatisierte Fahrsysteme unterstützen den Fahrer zunehmend beim Führen seines Fahrzeugs. Fahrassistenz- und Parkassistenzsysteme seien hier als Beispiele
genannt. Insbesondere einzelne Elektromodelle – etwa der BMW i3 –
besitzen bereits heute eine Vielzahl von technischen Optionen, die vergleichbare Fahrzeugmodelle mit Verbrennungsmotor (noch) nicht aufweisen.
Rechtlich betrachtet stellen automatisierte Fahrsysteme eine Besonderheit dar, weil sowohl die internationalen Rechtsvorschriften (etwa das
Wiener Übereinkommen über den Straßenverkehr von 1968) als auch
die nationalen Gesetze zur Haftung im Straßenverkehr (StVG, StVO/
BGB) hinsichtlich der Haftung für Fahrfehler oder Unfälle immer an den
Fahrer anknüpfen. Fahrer ist dabei derjenige, der sein Fahrzeug dauerhaft beherrscht, worunter die Steuerung und Überwachung des Fahrzeugs verstanden wird.
Dieser Rechtsrahmen ist daher für den Betrieb autonomer Fahrsysteme
nicht geeignet, da der Fahrer sich nicht anderen Dingen während der
Fahrt zuwenden darf und sich nicht auf die Verlässlichkeit des selbstfahrenden Autos verlassen darf. Deshalb ist auch die Antwort auf die
Frage, wer haftet, wenn das vollautonome Fahrsystem einen Verkehrsunfall verursacht, der zu Sach- oder Personenschäden führt, relativ einfach: es haftet der Fahrer.
Während viel dafür spricht, dass eine solche Letztverantwortung des
Fahrers mittelfristig bestehen bleiben wird, darf man dennoch davon
ausgehen, dass die Industrie die Attraktivität des autonomen Fahrens
zukünftig auch durch Haftungserleichterungen steigern wird. So wird
angeregt, für autonome Fahrsysteme spezielle Versicherungspolicen
anzubieten, deren Prämien von den Fahrzeugherstellern finanziert werden. Dies kann die noch bestehende Hemmschwelle der Kunden, die
technischen Möglichkeiten der automatisierten Fahrsysteme auch tatsächlich einzusetzen, absinken lassen, da sie im Falle von Technikfehlern
in den Genuss von Haftungserleichterungen kämen.
CMS_LawTax
Der Gesetzgeber wird gegenüber dem Einsatz von automatisierten
Fahrsystemen dann aufgeschlossener sein, wenn sich statistisch weniger Verkehrsunfälle durch den Einsatz von Fahrassistenzsystem belegen lassen. Dies kann die Risikobereitschaft des Gesetzgebers zu den
nötigen rechtlichen Veränderungen erhöhen. Daher dürfte der Weg zu
(voll-)autonomen Fahrsystemen auch über den vermehrten erfolgreichen Einsatz von Fahrassistenzsystemen führen.
Jedoch muss sich nicht nur der Gesetzgeber mehr auf autonome Fahrsysteme einlassen, auch die Fahrer müssen es. Berichte über Testfahrten mit dem Autopiloten in der Schweiz zeigen, dass es für langjährige
(Selbst-)Fahrer im Praxistest gar nicht so leicht ist, am Steuer „loslassen“ zu können.
Impressum
Herausgeber:
Forum ElektroMobilität e. V.
c/o innos – Sperlich GmbH
Schiffbauerdamm 12
10117 Berlin
Layout/Konzept und Realisation:
innos – Sperlich GmbH
Pathfinder for Innovations.
Tel. +49 30 240474-58
Fax +49 30 240474-59
[email protected]
Inhalte / Bildrechte:
Die Inhalte dieses Newsmagazins werden mit größtmöglicher Sorgfalt erstellt. Die Redaktion übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit,
Vollständigkeit und Aktualität der bereitgestellten Inhalte. Namentlich gekennzeichnete Beiträge geben die Meinung der jeweiligen Institution
wieder. Die Rechte für Inhalte und Darstellungen unterliegen dem deutschen Urheber- und Leistungsschutzrecht. Die Bildrechte liegen bei den
jeweiligen Autoren der Texte und dürfen nicht ohne deren Genehmigung verwendet werden. Titel – GreenPack GmbH
13. – 17. 9. 2016
e-Ticket
Jetzt Onlin
ern!
vorab sich
Tomorrow’s Service & Mobility –
der neue Hotspot für Innovationen
Willkommen in der Festhalle Frankfurt! In dieser exponierten
Lage präsentieren erstmals namhafte Fahrzeughersteller,
Zulieferer und Start-ups ihre Produkte und Lösungen zu den
Themen Connectivity, alternative Antriebe, automatisiertes
Fahren und Mobility Services. Hier erleben Sie Mobilität
von morgen schon heute – auch bei der Sonderschau zum
Automechanika Frankfurt Innovation Award.
www.automechanika-frankfurt.com

Das Magazin für die Mobilität von morgen.

Transcrição

Documentos relacionados

Mehr Power für Elektromobilität

BEÖ: Finanzielle Anreize für Elektromobilität

Aktiv vor Ort - Sonnenenergie

Bringen Sie Ihre Anzeige auf Zack!

ONLINESHOP FÜR ELEKTRO SCOOTER: ELEKTROMOBILITÄT

Nachhaltige Mobilität – Thomas. J. Mager (Hrsg.)

solare carports

PDF downloaden - Stromtankstelle

Teilnehmerliste - Sortierung: Unternehmen

lesen