Fraunhofer-Forscher verfügen über große Kompetenzen und enormes Know-how in der Batterie-Entwicklung. So arbeitet das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT in Itzehoe an Lithiumpolymer-Akkumulatoren. Auf Basis dieser Technologie entwickeln die ISIT-Forscher nun ein fahrzeugtaugliches Energiespeichermodul.

	Herkömmliche Autobatterie © Thomas Wydra / rechtefrei

An dem von VW und dem Bundesministerium für Umwelt (BMU) gestarteten Pilotprojekt „Flottenversuch Elektromobilität“ beteiligen sich neben dem ISIT auch die Fraunhofer-Institute für Integrierte Schaltungen IIS und für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB in Erlangen.

„Der Energiespeicher muss die rauen Umgebungsbedingungen beim Einsatz im Hybridfahrzeug verkraften und soll sich vor allem durch hohe Betriebssicherheit und lange Lebensdauer auszeichnen“, erläutert Dr. Gerold Neumann, ISIT-Wissenschaftler und Koordinator der Fraunhofer-Aktivitäten.

Umweltverträglichere Materialien
Deshalb setzen die Forscher neue umweltverträglichere Elektrodenmaterialien ein. Um viel Energie auf kleinem Raum speichern zu können, integrieren sie mechanische und elektrische Komponenten in einem Modul und erarbeiten Systeme zur Temperaturkontrolle, zur Messdatenerfassung und für die Überladesicherheit.

Ein speziell entwickeltes Batterie-Managementsystem macht den Energiespeicher langlebiger und sicherer. „In einem Hybrid-Automobil sind viele Batterien mit einer hohen Energiedichte aktiv. Wir arbeiten an Managementsystemen, die diese Akkus sicher und zuverlässig überwachen“, erläutert Peter Spies vom IIS in Erlangen. Außerdem wird ein Monitoringsystem gebraucht. Der Autofahrer muss wissen, wie stark die Batterien noch geladen sind und wie viele Kilometer er noch mit der Akkuladung zurücklegen kann.

Hybridantrieb für konventionellen Serienwagen © Volker Steger

Vom Serienfahrzeug zum Hybrid
Dass Hybridtechnologie sich sogar in bestehende Fahrzeugkonzepte integrieren lässt, zeigen Forscher des IISB in einem anderen Projekt. Derzeit wandeln die Ingenieure ein herkömmliches Serienfahrzeug – einen Audi TT – in ein Hybridauto um. „Unsere Spezialität ist es, Leistungselektronik so kompakt zu bauen, dass sich diese auch in Serienfahrzeugen mit sehr beengten Platzverhältnissen unterbringen lässt“, erläutert Dr. Martin März, Leiter des Zentrums für Kfz-Leistungselektronik und Mechatronik am IISB.

Deshalb sind bei dem neuen Hybridisierungskonzept – anders als bei den auf dem Markt befindlichen japanischen Lösungen – auch nur kleine Änderungen im Antriebsstrang notwendig. „Alles, was wir an Technologien und Komponenten für unsere Hybridplattform entwickeln, ist langfristig auch für reine Elektroautos von größter Bedeutung“, betont März.