Ziel der vorliegenden Arbeit war es verschiedene Aluminium-Bremsscheibenkonzepte auf ihre grundsätzliche Eignung für den Einsatz in batterieelektrischen Fahrzeugen zu untersuchen. Hierzu wurden mikrostrukturelle und mechanische Eigenschaften der Werkstoffsysteme bestimmt und Prüfprogramme am Bremsenprüfstand mit Prototypen-Bremsscheiben durchgeführt. Auch die eingesetzten Bremsbeläge wurden analysiert und die notwendigen Eigenschaften als Gegenkörper für Aluminium-Bremsscheiben abgeleitet.
Die auftretenden Schädigungserscheinungen der unterschiedlichen Bremsscheibenkonzepte wurden mit verschiedenen mechanischen und analytischen Verfahren untersucht und aus den Ergebnissen die grundlegenden Bildungsmechanismen erarbeitet und beschrieben. Während einige Konzepte die notwendige Verschleißbeständigkeit durch Verschleißschutzschichten, wie Hartmetall- oder Keramikschichten erreichen, bilden partikelverstärkte Aluminium-Bremsscheiben einen dritten Körper auf den Reibflächen aus. Die Ausbildung und Charakterisierung dieses Transferfilms ist ein zentraler Bestandteil der Arbeit. Der Bildungsmechanismus des Transferfilms wurde anhand diverser Einflussgrößen, wie Bremsbelag, Bremsdruck und Bremsscheibentemperatur charakterisiert und in einem formellen Zusammenhang beschrieben. Diese Formel ermöglicht eine Abschätzung der Transferfilmqualität auf partikelverstärkten Bremsscheiben.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Wasserstoff (H2) als grüner Energieträger ist mithilfe volatiler erneuerbarer Energiequellen in beliebigen Mengen generierbar, speicherbar und ohne Verluste transportierbar. Robert Staiger und Adrian Tantau zeigen auf, wie H2 zukünftig als wichtiges Bindeglied zwischen den erneuerbaren volatilen Energiequellen und den hocheffizienten dezentralen Energieumwandlungssysteme (Wärme, Strom, Mobilität) fungiert. Um grünen H2 erfolgreich in die Märkte zu implementieren, sind neue innovative Geschäftsmodelle notwendig. Geschäftsmodelle können aufgrund der realen Komplexität nur Teile eines gesamten Unternehmens und seiner Umwelt darstellen und beschreiben. Diese Eigenschaften im grünen H2-Kontext zu katalogisieren und zu bewerten ist die Aufgabe dieser Arbeit.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Wasserstoff (H2) als grüner Energieträger ist mithilfe volatiler erneuerbarer Energiequellen in beliebigen Mengen generierbar, speicherbar und ohne Verluste transportierbar. Robert Staiger und Adrian Tantau zeigen auf, wie H2 zukünftig als wichtiges Bindeglied zwischen den erneuerbaren volatilen Energiequellen und den hocheffizienten dezentralen Energieumwandlungssysteme (Wärme, Strom, Mobilität) fungiert. Um grünen H2 erfolgreich in die Märkte zu implementieren, sind neue innovative Geschäftsmodelle notwendig. Geschäftsmodelle können aufgrund der realen Komplexität nur Teile eines gesamten Unternehmens und seiner Umwelt darstellen und beschreiben. Diese Eigenschaften im grünen H2-Kontext zu katalogisieren und zu bewerten ist die Aufgabe dieser Arbeit.
Aktualisiert: 2023-04-11
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Als zwei der weniger braven Flussgöttinnen, Chelsea und Olympia, beschließen, sich nebenbei ein paar Extra-Pfund zu verdienen, geraten Peter und Bev völlig unvermittelt in eine schmutzige Cannabis-Schmuggeloperation der sehr magischen Art, die von Londons neuer Königin des Verbrechens kontrolliert wird - der ebenso brutalen wie schönen Hoodette! Der kriminell-verhexte Fall gerät schnell außer Kontrolle und selbst mit ihren vereinten Fähigkeiten kommen der Detektiv und die Göttin an die Grenzen ihrer Kräfte. Ein genialer Fall für Peter Grant aus der Feder von Ben Aaronovitch und Andrew Cartmel.
Aktualisiert: 2023-03-15
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Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Fragestellung, wie die verbleibende Reichweite von Elektrofahrzeugen unter Betrachtung der Batteriedegradation bestimmt werden kann. Eine ungenaue und aus Nutzersicht nicht nachvollziehbare Reichweitenprognose stellt ein fundamentales Problem der rein elektrisch angetriebenen Fahrzeuge dar. Dieses Problem wird durch eine geringe Verfügbarkeit von Ladestationen in Kombination mit geringen Reichweiten und langen Ladezeiten verstärkt. Darüber hinaus besteht ein erhebliches Sicherheitsrisiko, wenn Fahrzeuge auf Überlandstrecken oder auf Autobahnen aufgrund von fehlender Traktionsenergie die Fahrt unterbrechen müssen. Das Nachladen von liegengebliebenen elektrischen Fahrzeugen ist eine technische Herausforderung und mit erheblichen Kosten verbunden. Bei einer Häufung könnte dies den Ruf von Elektrofahrzeugen im Allgemeinen und den des Herstellers im Speziellen gefährden.
Aktualisiert: 2020-07-01
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Aktualisiert: 2023-04-11
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Aktualisiert: 2023-04-02
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Andreas Braun untersucht, wie effizient Elektroautos unter realen Fahrbedingungen sind, welche Faktoren den Streckenverbrauch bestimmen und welche Unterschiede hierin zu konventionellen Fahrzeugen bestehen. Dabei fokussiert er sich auf den Tank-to-Wheel-Verbrauch batterieelektrischer Fahrzeuge und führt dazu die Ergebnisse umfangreicher Messungen von Energie- und Fahrdaten auf der Straße an. Die Ergebnisse bieten eine hohe Relevanz in Themengebieten wie Stadtplanung und Klimaschutz, Verbrauchsmodellierung und Fahrzykluserstellung sowie Fuhrparkmanagement und effizientes Fahren.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Andreas Braun untersucht, wie effizient Elektroautos unter realen Fahrbedingungen sind, welche Faktoren den Streckenverbrauch bestimmen und welche Unterschiede hierin zu konventionellen Fahrzeugen bestehen. Dabei fokussiert er sich auf den Tank-to-Wheel-Verbrauch batterieelektrischer Fahrzeuge und führt dazu die Ergebnisse umfangreicher Messungen von Energie- und Fahrdaten auf der Straße an. Die Ergebnisse bieten eine hohe Relevanz in Themengebieten wie Stadtplanung und Klimaschutz, Verbrauchsmodellierung und Fahrzykluserstellung sowie Fuhrparkmanagement und effizientes Fahren.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Das Kerninhalt der vorliegenden wissenschaftlichen Arbeit ist die Darstellungen von Ladetechniken für BEV mit Traktionsbatteriespannungen kleiner 60 V sowie deren situationsbezogene Anwendbarkeit.
Die Arbeit beginnt mit den theoretischen Grundlagen sowie dem Stand der Technik für die Ladeinfrastruktur von HV-Systemen und LV-Systemen. Im Anschluss folgt für Ladesysteme bis 50 kW, bis 250 kW sowie über 250 kW die Ausarbeitung der Herausforderungen und Machbar-keiten. Es folgt, jeweils sortiert nach den Leistungsklassen innerhalb von drei Kapiteln, die mögliche Systemauslegung für ein geeignetes System anhand prinzipieller Überlegungen. Diese werden in jedem Kapitel auf Zweckmäßigkeit bezüglich der elektrischen, mechanischen, thermischen aber auch betriebswirtschaftlichen Parameter überprüft sowie mit dem Stand der Technik, ins-besondere der Hochvolttechnik, verglichen.
Die Resultate werden kapitelweise diskutiert und im Kontext bewertet. Grundgerüst für die Be-wertung sind die tiefergehenden Forschungsfragen in den Kernbereichen der Elektromobilität: Reichweite, Infrastruktur und Preis.
Im Anschluss der Evaluierung respektive Diskussion folgen Ansätze für Optimierungspotentiale sowie deren Durchführbarkeit. Die wissenschaftliche Arbeit schließt mit der Zusammenfassung und Handlungsempfehlung.
Aktualisiert: 2020-01-15
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Die Bewertung des weltweiten Energiebedarfs verschiedener HVAC-Systeme von BEV (Battery Electric Vehicle) basiert auf GREEN-MAC-LCCP für 211 Städte. Westerloh stellt für jede Stadt die Außenlufttemperatur, die relative Luftfeuchtigkeit und die Solarstrahlung unterteilt in sechs Temperaturbereiche mit der dazugehörigen gewichteten Häufigkeit dar. Der Autor bestimmt den Energiebedarf zum Heizen und Kühlen mit einem thermischen Gesamtfahrzeugmodell eines Elektroautos der Kompaktklasse. Die untersuchten HVAC-Systeme sind zwei Kälteanlagen mit Zusatzheizer mit den Kältemitteln R-1234yf und R-744 und zwei umschaltbare Wärmepumpen mit den Kältemitteln R-134a und R-744. Neben den Klimadaten verwendet Westerloh die Anzahl der zugelassenen Pkw und die durchschnittlich zurückgelegte Strecke pro Stadt zur Berechnung von Kenngrößen. Als Ergebnis erhält er den weltweiten Energiebedarf pro Kilometer und Pkw im Jahr sowie für eine BEV-Flotte für jedes HVAC-System in unterschiedlicher Auflösung. Die Kenngrößen diskutiert er mit Beispielen.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Die Bewertung des weltweiten Energiebedarfs verschiedener HVAC-Systeme von BEV (Battery Electric Vehicle) basiert auf GREEN-MAC-LCCP für 211 Städte. Westerloh stellt für jede Stadt die Außenlufttemperatur, die relative Luftfeuchtigkeit und die Solarstrahlung unterteilt in sechs Temperaturbereiche mit der dazugehörigen gewichteten Häufigkeit dar. Der Autor bestimmt den Energiebedarf zum Heizen und Kühlen mit einem thermischen Gesamtfahrzeugmodell eines Elektroautos der Kompaktklasse. Die untersuchten HVAC-Systeme sind zwei Kälteanlagen mit Zusatzheizer mit den Kältemitteln R-1234yf und R-744 und zwei umschaltbare Wärmepumpen mit den Kältemitteln R-134a und R-744. Neben den Klimadaten verwendet Westerloh die Anzahl der zugelassenen Pkw und die durchschnittlich zurückgelegte Strecke pro Stadt zur Berechnung von Kenngrößen. Als Ergebnis erhält er den weltweiten Energiebedarf pro Kilometer und Pkw im Jahr sowie für eine BEV-Flotte für jedes HVAC-System in unterschiedlicher Auflösung. Die Kenngrößen diskutiert er mit Beispielen.
Aktualisiert: 2023-04-03
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Ein Buch, für alle, die schon immer wissen wollten, wie so ein Elektroauto
im Alltag funktioniert und wie weit man damit kommt.
Die Familie des Autors hat sich über mehrere Jahre hinweg mit der Elektromobilität
angefreundet. Vom smart ed als Zweitwagen, bis zum Kauf eines
BMW i3, als Ersatz für den Familiendiesel. Erste Erlebnisse werden hier genauso
beschrieben, wie Reisen nach Amsterdam und Kroatien. Reisen, die
zeigen, dass es eigentlich kein Reichweitenproblem gibt, wenn man die richtige
Einstellung hat. Denn: Elektromobilität beginnt im Kopf. Autofahrer
und Industrie müssen gleichermaßen umdenken, wenn es um die Mobilität
der Zukunft geht.
Das Buch enthält aber auch Gedanken, warum es ein innovatives Thema
wie Elektromobilität gerade in Deutschland so schwer hat. Es geht um die
Zukunft vieler Arbeitsplätze, also um die Zukunft vieler Menschen. Wenn
der Eindruck besteht, dass große deutsche Technologiekonzerne von jungen
Start-up-Unternehmen abgehängt werden, dann ist das schon bedenklich.
Letztendlich wird aufgezeigt, wie die Mobilität der Zukunft aussehen könnte,
aber auch was in naher Zukunft getan werden sollte, um die Mobilität
von heute angemessen weiterzuentwickeln. Tipps zur Kaufentscheidung gibt
es auch noch, für alle, die jetzt schon innovativ, sauber, umwelt- und menschenfreundlich
durch die Welt gleiten möchten.
Aktualisiert: 2020-05-08
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Bei sehr niedrigen Temperaturen tritt bei batterieelektrischen Fahrzeugen eine erhebliche Reichweitenreduktion durch die Heizung und Klimatisierung des Innenraums auf. In dieser Arbeit wird ein Ansatz zur Entspannung des Zielkonflikts zwischen Reichweite und thermischem Komfort vorgestellt. Dafür werden Auslegungskriterien für das Heating, Ventilation and Air Conditioning System (HVAC-System) von Kraftfahrzeugen mit Hilfe statistischer Wetter- und Fahrzeugbewegungsdaten erarbeitet.
Es werden Heiz- und Kühlsysteme für Fahrzeuge und Möglichkeiten zur Reduktion von Wärmeübertragung in und aus dem Fahrgastraum vorgestellt. Der Leistungs- und Energiebedarf wird anhand der erarbeiteten Auslegungskriterien und mit Hilfe eines Fahrgastraumsimulationsmodells ermittelt. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt dabei auf der Reduktion der Energiemenge bei konstantem Komfort gegenüber dem Serienstand. Dabei werden die Wärmeströme der einzelnen Wärmetransportmechanismen, Zuluft, Abluft, Wärme- und Wasserdampfabgabe der Insassen sowie die Aufheizung und Abkühlung der thermischen Massen ermittelt, um daraus die Verbesserungsmaßnahmen mit dem größten Nutzen abzuleiten.
Darauf aufbauend werden Konzepte zur Optimierung des HVAC-Systems und der Fahrzeugkabine für ein Fahrzeug des A- und C-Segments erstellt und die Reduktion im Leistungs- bzw. Energiebedarf ermittelt. Durch die Maßnahmen Wärmepumpe, direkte Beheizung und Kühlung, Wärmedämmung, Umluftbetrieb, Vorkonditionierung und reduzierte thermische Massen ergeben sich Energieeinsparungen gegenüber einem Standardfahrzeug mit einer elektrischen Widerstandsheizung zwischen 70 und 80%.
Aktualisiert: 2019-06-18
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Ein Baukasten für die Elektromobilität
In diesem umfangreichen Werk sind die Ergebnisse der Entwicklungstätigkeiten des Forschungsprojekts e performance zusammengefasst. Im Forschungsprojekt e performance haben Experten aus Wissenschaft und Industrie unter Koordination der AUDI AG einen universellen, modularen Systembaukasten für elektrifizierte Fahrzeuge entwickelt, mit dem es möglich ist, verschiedene Fahrzeugplattformen und Antriebsarten zu realisieren. Im Projekt wurde ein breites Spektrum an Technologien aus den Bereichen Antrieb, Energiespeicher, Thermomanagement, Vernetzungsarchitektur und HMI betrachtet, darunter leistungsoptimierte Synchron-
und Asynchronmotoren sowie ein innovatives, crashtaugliches Batteriesystem. Zur Demonstration der Technologien des Systembaukastens wurde im Projekt ein Technikträger auf Basis des AUDI R8 aufgebaut, der von drei E-Maschinen mit insgesamt 150 kW Leistung und 510 Nm Drehmoment angetrieben wird. Die innovative Fahrzeugbedienung über ein i-Pad in Kombination mit dem frei programmierbaren Kombiinstrument zeigt einen neuen Weg beim Thema HMI auf. Das über W-LAN gekoppelte i-Pad ersetzt die Bedienelemente in der Mittelkonsole und ermöglicht die Einstellung verschiedener Fahrmodi sowie die Bedienung der Klimaanlage, des Audiosystems, der Navigation und personalisierter Inhalte. Dieses Projekt lieferte außerordentlich wertvolle Erkenntnisse und Ergebnisse zu einem völlig neuen Systemansatz, die auch unmittelbar bei teilelektrischen Antrieben Einsatz finden werden.
Aktualisiert: 2021-04-16
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