Studenten der Hochschule Esslingen setzten auf der Basis eines Smart mit Unterstützung der Daimler AG ihre Ideen zur Elektromobilität um. So entstand ein ElektroSmart mit einer Brennstoffzelle als Range Extender. Ein reines Batteriefahrzeug hat die beiden Problembereiche der begrenzten Reichweite und der relativ langen Aufladezeit. Range Extender mit einem kleinen Verbrennungsmotor, der die Batterie ständig nachlädt, sind ein möglicher Ansatz zur Minderung der Probleme. Der Vorteil bei der Verwendung einer Brennstoffzelle als Onboard-Stromaggregat mit Wasserstoffspeicher ist, dass die Eigenschaft des emissionsfreien Fahrens mit hohem Wirkungsgrad durchgängig erhalten bleibt und außerdem die Nachladung auch während der Standzeiten des Fahrzeugs beibehalten werden kann. Anhand einer ersten Marktstudie wurden die bekannten Smart-Modelle mit Verbrennungsmotor hinsichtlich Leistung, Gewicht, Preis und Fahreindruck analysiert. Ausgewählt wurde der Smart Pulse, der erworben und ab dem Sommersemester 2008 sukzessive zum Elektrofahrzeug umgebaut wurde. Die Recherchen zur möglichen Antriebseinheit führten zu zwei Erfolg versprechenden Lösungen. Für eine erste Variante wurde die Getrag-Antriebseinheit 624 mit einem Zweigang-Getriebe (20 kW), einem Asynchronmotor, einem Drehmoment von bis zu 40 Nm sowie einem Gewicht von circa 50 kg in Betracht gezogen. Die zweite Variante bestand aus einem Brusa-Motor (35/70 kW) mit Smart-Standardgetriebe, Hybridmotor (synchron/asynchron), bis zu 230 Nm Drehmoment und 85 kg Gewicht. Außerdem wurde eine Package-Untersuchung durchgeführt, die zeigte, dass die Akkus hervorragend in den Unterboden passen, dort optimal geschützt sind und für eine tiefe Schwerpunktlage sorgen, während der Wasserstofftank noch Platz oberhalb der Antriebseinheit findet. Parallel zu den mechanischen Arbeiten fanden Simulationsvorgänge statt, die Vorhersagen zu unterschiedlichen Fahrzyklen und Betriebsmodi zuließen. Als Plattform diente ein eigens dafür entwickeltes Modell in Matlab/Simulink. Untersucht wurden die Fahrzyklen Autobahn (Highway) und der NEFZ. Der Energieverbrauch wurde zum besseren Verständnis in Benzinäquivalent umgerechnet. Der Hydro Smart überzeugt durch sein sportliches Fahrverhalten, den geringen Energieverbrauch sowie die niedrigen CO2-Emissionen, die im Falle regenerativ erzeugter Energie sogar ganz gegen Null gehen. Die Reichweite ist für ein Stadtfahrzeug mehr als akzeptabel, die Kosten für den Prototyp sind vergleichsweise moderat ausgefallen. Bereits bei einer Kleinserie ist eine Halbierung oder Drittelung der Kosten in Sicht, die den Preis schon für Flottenversuche (eventuell für Car Sharing) oder einen kleinen Käuferkreis von umweltbewussten Kunden interessant werden lässt.
Elektrochemisch auf den ersten Platz. ElektroSmart mit einer Brennstoffzelle als Range Extender
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 112 , 10 ; 744-749
2010
6 Seiten, 8 Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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