Forschungsprojekt KLEE: Effizienteres Energiemanagement für mehr Reichweite

Wissenschaftler der TU Dresden und FU Berlin haben im Rahmen des Verbundprojektes „Kombinierte Logik für Energieeffiziente Elektromobilität“ (KLEE) die Reichweite und Lebensdauer der Batterien von Elektrofahrzeugen „wesentlich“ verbessert. Kern sind eine bessere Steuerung, ein hybrider Energiespeicher und Daten aus dem Umfeld des Fahrzeugs.

Gemeinsam mit Industriepartnern (IAV Berlin, Ibeo Automotive Systems, Autonomos GmbH, und ZF Friedrichshafen) haben die Wissenschaftler aus Dresden und Berlin ein intelligentes Antriebssystem entwickelt, mit dessen Steuerung sich die Leistungsflüsse im Antriebssystem und die Magnetflüsse im Elektromotor energieeffizient erfassen und regeln lassen.

Neben der Steuerung gehört ein zweiter Energiespeicher zu dem neuen Antriebssystem: Zusätzlich zu der Hochvolt-Batterie enthält das hybride Energiespeichersystem auch einen Doppelschichtkondensator, der kurzzeitig Energie speichern und wieder abgeben kann. Im Stadtverkehr beim Bremsen und Anfahren an einer Ampel ist das effizienter als das Speichern der Rekuperationsenergie in der Batterie.

Einige der Maßnahmen gehen über die Antriebskomponenten an sich hinaus. So haben die Forscher etwa Laserscanner und Kameras verbaut, die gemeinsam mit Kartendaten das Umfeld des Autos besser erkennen können – so kann das Auto den zukünftigen Lastverlauf des Antriebs vorhersagen und zum Beispiel die Wasserkühlung vorausschauend anpassen. „Wenn andere Verkehrsteilnehmer, Ampelphasen sowie die Struktur des Geländes vorausschauend erkannt werden, können Geschwindigkeit und die Betriebsweise von Antriebssystemen des Fahrzeugs energieoptimal angepasst werden“, sagt Volkmar Müller von der Professur für Elektrische Maschinen und Antriebe der TU Dresden.

In der Summe aller Maßnahmen habe man den Wissenschaftlern zufolge die Verlustenergie der Batterie und des Antriebsmotors um bis zu 30 Prozent verringern können. Unabhängig vom Fahrverhalten des Fahrers ergebe sich so eine Erhöhung der Reichweite um „bis zu zehn Prozent“.

Die Ergebnisse des Forschungsprojekts, das über drei Jahre vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit insgesamt 1,8 Millionen Euro gefördert wurde, werden laut der Mitteilung der TU Dresden „derzeit von den beteiligten Industriepartnern in die Anwendung überführt“.
tu-dresden.de