Die ganz oder teilweise mit Strom betriebenen Fahrzeuge sind eine umweltschonende Alternative zu diesel- oder benzinbetriebenen Autos. Akuten Problemen wie Klimawandel und knappe Ressourcen können sie aber nur dann entgegensteuern, wenn sie vorwiegend mit regenerativ erzeugtem Strom fahren. Im Schwerpunkt „Energieerzeugung, -verteilung und –umsetzung“ erarbeiten Fraunhofer-Forscher unter anderem hierfür Konzepte.
Mobile Energiespeicher
Der ständig steigende Anteil an Sonnen- und Windenergie führt zu starken Schwankungen des Energieangebots. Die Idee der Forscher: Die Elektrowagen dienen als mobile Energiespeicher für Strom aus Wind und Sonne. Scheint die Sonne, werden mit dem überschüssigen Strom die Akkus in den Elektroautos geladen. Ist zu wenig Strom vorhanden und das Auto wird nicht benötigt, greifen Netzbetreiber auf die in den Batterien gespeicherte Energie zurück. So lässt sich das Stromnetz mit Hilfe von Elektroautos stabilisieren.
Die Dimensionen sind beträchtlich: Wären zehn Prozent aller in Deutschland zugelassenen Autos Plug-in-Hybridfahrzeuge oder Elektrowagen, die eine Energiemenge von einer Kilowattstunde speichern könnten, beliefe sich die gesamte Energiemenge auf 4,6 Gigawattstunden.
Einheitlicher Stecker zum „Betanken“
Wichtig für die neue Infrastruktur sind Standards, zum Beispiel für die Schnittstelle vom Pkw zum Stromnetz. Hier haben sich Automobilhersteller und Stromversorger bereits auf einen einheitlichen Stecker zum „Betanken“ der Fahrzeuge geeinigt. Ein neuer fünfpoliger Stecker soll Batterien schneller aufladen als die haushaltsüblichen Stecker. Es geht jedoch nicht nur um die einzelnen Bauteile – Konstrukteure aus unterschiedlichen Fachbereichen betrachten das gesamte Energiesystem des Autos und der Energieversorgung.
Strom betriebene Wagen erfordern auch neue leistungselektronische Wandler. „Um die bei Leistungen von bis zu 100 Kilowatt und darüber auftretenden Ströme in handhabbaren Grenzen zu halten, ist ein zweites elektrisches Bordnetz mit erhöhter Spannung unumgänglich. Damit zieht erstmals Hochspannungs- und Hochleistungselektronik in breitem Umfang in die Fahrzeugtechnik ein“, beschreibt Dr. Martin März vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB die Herausforderung.
Birgit Niesing / Fraunhofer-Magazin „weiter.vorn“
Stand: 09.10.2009
