Elektromobilität kann heute schon wirtschaftlich sein. So sind Stadtbusse ein wirtschaftlich sinnvoller Anwendungsbereich für den batterie-elektrischen Antrieb. Häufiges Anfahren und Bremsen sowie eine hohe Auslastung im Nahverkehr ermöglichen den profitablen Einsatz schon zu heutigen Batteriekosten. Anhand eines E-City-Bus-Demonstrators stellt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) auf der Internationalen Automobilausstellung IAA in Frankfurt das Konzept vor (Halle 3.1, D13).
Zentrale Bausteine des Demonstrators sind ein Fahrantrieb mit drehmomentstarkem Elektromotor, ein Hochvoltnetz, ein Batterie-Management-System und ein neuartiges Konzept von modularen Batteriesystemen mit Lithium-Ionen-Zellen „Made in Germany“. Anhand des für Fahrversuche entwickelten Demonstrators werden auf der IAA die Möglichkeiten zur sinnvollen Gestaltung des elektrischen Antriebssystems für Elektrobusse vorgestellt.
Der Demonstrator ermöglicht die Validierung des Innovationspotenzials der Forschungsergebnisse des KIT und die experimentelle Analyse des Zusammenspiels der einzelnen Komponenten unter simulierten Betriebsbedingungen. „Der Demonstrator leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Elektromobilität“, erklärt Andreas Gutsch, Koordinator des Projekts Competence E am KIT.
Das Batteriesystem besteht aus flachen Modulen, die ein – in seinen Abmessungen und seinen elektrischen Kenngrößen – skalierbaren Batterieaufbau ermöglichen. Damit können zum Aufbau eines bedarfsgerechten Energiespeichers unterschiedlichste Bauräume in den verschiedensten Fahrzeugtypen genutzt werden. Das für den Demonstrator am KIT entwickelte Batterie-Management-System und die realisierte Antriebssteuerung erlauben den Fahrbetrieb unter Berücksichtigung der aktuellen Leistungsgrenzen des Systems und seiner Komponenten.
„Das gewählte Antriebskonzept zeigt, dass die Energieeffizienz eines E-Busses bereits durch die Komponentenauswahl erhöht werden kann“, so Martin Gießler, Leiter des Entwicklungsprojekts für den Demonstrator. „Dabei spielt natürlich auch die Realisierung einer vorausschauenden Betriebs- und Rekuperationsstrategie eine wichtige Rolle“. Durch Rekuperation kann Bremsenergie wieder in elektrische Energie umgewandelt werden. Der Antrieb besteht aus einem niedrig drehenden Zentralmotor, der ein hohes Antriebsmoment für das Fahrzeug liefert. Der Motor ist direkt mit dem Differentialgetriebe der Hinterachse verbunden. Durch den gewählten Motor wurde die zu implementierende Untersetzung reduziert und so ein hoher Wirkungsgrad in der Drehmomenten-Übertragung erzielt.
Die digitale Pressemappe des KIT zur IAA finden Sie hier.
(Karlsruher Institut für Technologie, 02.09.2013 – KSA)
