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Fahren mit Wind- und Sonnenenergie

Elektroautos als umweltschonende Alternative?

Solarenergie © DOE

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.

Vehicle to Grid: Beispielhafte Struktur der Energieversorgung für Elektromobilität mit regenerativen Energien. © Fraunhofer ISE

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.

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Birgit Niesing / Fraunhofer-Magazin „weiter.vorn“
Stand: 09.10.2009

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Mit Strom fahren
Elektroautos auf dem Vormarsch

Strom statt Sprit
Elektro- oder Hybridantrieb wird zum Standard

Deutschland als Vorreiter?
Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität verabschiedet

Das Auto neu erfinden
Alternative Fahrzeugkonzepte sind gefragt

Fahren mit Wind- und Sonnenenergie
Elektroautos als umweltschonende Alternative?

Schlüsselkomponente Batterie
Auf der Suche nach kostengünstigen Energiespeichersystemen

„Frecc0“ als Prototyp
Elektrisch betriebene Demonstrationsfahrzeuge geplant

Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität
34 Institute arbeiten Hand in Hand

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