Die Defossilisisierung des Transportsektors gehört zu den zentralen Punkten der Verkehrswende. Daher haben das Europäische Parlament und die Europäische Kommission verbindliche Ziele für die CO2-Minderung von schweren Nutzfahrzeugen festgelegt. Im Güterverkehr auf Elektro-Fahrzeuge umzustellen, ist wegen der hohen Massen und Kosten für die Batterien allerdings schwierig, speziell für Langstrecken. Eine Möglichkeit, trotzdem die Emissionen zu senken, sind neue Antriebskonzepte für Nutzfahrzeug-Anhänger.
Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat in einem Verbundforschungsprojekt einen besonders leichten Hochvolt-Energiespeicher für einen elektrisch angetriebenen Sattelauflieger entwickelt. Dieser Trailer verfügt über ein elektrisches Antriebsmodul sowie über Traktionskomponenten, die eine Bremsenergierückgewinnung, eine kurzzeitige Traktionsunterstützung sowie die Lastpunktverschiebung der Sattelzugmaschine ermöglichen. Den Forschenden zufolge hat das zu einer deutlich verbesserten Kraftstoffeffizienz auch auf der Langstrecke geführt: Der Verbrauch des Gesamtfahrzeugs sei um 20 Prozent gesunken.
Für die Batterie hat das Fraunhofer LBF mehr als 10.000 Einzelzellen im Formfaktor 18650 und mit Lithium-Metalloxid als Kathodenmaterial genutzt. Das Energiespeichersystem selbst verfügt über eine Gesamtkapazität von 100 Kilowattstunden und einen Spannungsbereich von 590 bis 670 Volt. Für die langjährige Nutzung sollte eine Fahrleistung von wenigstens 700.000 Kilometern nachgewiesen werden. Das habe es notwendig gemacht, den Entladehub auf 50 Prozent der maximal möglichen Kapazität zu begrenzen. Zudem mussten spezielle Stromverbinder entwickelt, aus elektrolytisch vernickeltem Kaltband angefertigt und anschließend über Punktschweißen mit den Zellen verbunden werden.
Wie die Forschenden weiter erläutern, wurden die einzelnen Module mit jeweils 240 Zellen bestückt und additiv so gestaltet, dass alle notwendigen Geometriemerkmale für die Zellintegration, die Hochvolt- und Niedervoltkabelführung sowie die Integration der Komponenten des Batteriemanagementsystems berücksichtigt wurden. Im Gehäuse wurden dann jeweils zwei Module in einer gespiegelten Anordnung mit dazwischenliegender Kühlplatte übereinander gestapelt.
Die Gesamtmasse des Energiesystems liegt einschließlich Kühlsystem, Batteriemanagementsystem und Gehäuse knapp über 600 Kilogramm – davon entfallen 475 Kilogramm allein auf die Zellen. Dafür haben die Forschenden auf ein Leichtbaukonzept mit Sandwichstrukturen und glasfaserverstärkter Thermoplaste gesetzt. So sei es möglich gewesen, ein für Hochvolt-Energiespeicher besonders günstiges Verhältnis zwischen Zellmasse und Gesamtgewicht von 0,8 zu realisieren.
Dieser Inhalt ist urheberrechtlich geschützt und darf nicht kopiert werden. Wenn Sie mit uns kooperieren und Inhalte von uns teilweise nutzen wollen, nehmen Sie bitte Kontakt auf: redaktion@pv-magazine.com.
Mit dem Absenden dieses Formulars stimmen Sie zu, dass das pv magazine Ihre Daten für die Veröffentlichung Ihres Kommentars verwendet.
Ihre persönlichen Daten werden nur zum Zwecke der Spam-Filterung an Dritte weitergegeben oder wenn dies für die technische Wartung der Website notwendig ist. Eine darüber hinausgehende Weitergabe an Dritte findet nicht statt, es sei denn, dies ist aufgrund anwendbarer Datenschutzbestimmungen gerechtfertigt oder ist die pv magazine gesetzlich dazu verpflichtet.
Sie können diese Einwilligung jederzeit mit Wirkung für die Zukunft widerrufen. In diesem Fall werden Ihre personenbezogenen Daten unverzüglich gelöscht. Andernfalls werden Ihre Daten gelöscht, wenn das pv magazine Ihre Anfrage bearbeitet oder der Zweck der Datenspeicherung erfüllt ist.
Weitere Informationen zum Datenschutz finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.