Bislang machen Klimaanlagen und Heizungen Elektroautos zuweilen zu schaffen, verbrauchen sie doch in nicht unerheblichem Maße die in der Batterie gespeicherte Energie – und verringern somit oft deutlich die Reichweite. Das neue, vom Volkswagen-Konzern koordinierte Forschungsprojekt „e-STROM“ hat sich zum Ziel gesetzt, eine passive und damit energieeffizientere Klimatisierung zu entwickeln. Im Fokus der Forscher aus Industrie und Wissenschaft stehen vor allem innovative Materialien und neue Werkstoffkonzepte.
Zu den technischen Herausforderungen bei Elektrofahrzeugen gehört aufgrund der begrenzten Batteriekapazität ein effizientes Temperaturmanagement, denn im Sommer muss die Fahrgastzelle gekühlt, im Winter beheizt werden. Beides verbraucht wertvolle Energie, die in der Hochvoltbatterie gespeichert ist und verringert damit oft deutlich die Reichweite des Elektrofahrzeugs. Prof. Dr. Jürgen Leohold, Leiter der Volkswagen Konzernforschung, erklärt: „Die begrenzte Speichermöglichkeit von Energie in einem Elektrofahrzeug stellt uns bei Komfortfunktionen vor große Herausforderungen. Für Elektrofahrzeuge ist daher ein sinnvolles und energieeffizientes Thermomanagement wichtig, bei dem die Klimaanlage nur einen Teil zur Kühlung des Innenraums beitragen muss. Durch den Einsatz innovativer Werkstoffe kann zukünftig die Temperierung der Fahrgastzelle unterstützt und damit wertvolle Energie eingespart werden. Auf diese Weise kann die Reichweite des Fahrzeugs besser ausbalanciert werden, was einen zusätzlichen Kundenvorteil darstellt.“
Im Projekt e-STROM werden intelligente Klimatisierungsstrategien mit Hilfe innovativer Werkstoffkonzepte entwickelt, durch die sich die Temperatur in zukünftigen Elektrofahrzeugen effizient steuern lässt. Hierzu werden Materialien entwickelt und getestet, die im Winter die Innenraumwärme mit Hilfe eines schaltbaren Wärmewiderstandes ausreichend speichern, gleichzeitig nach außen isolieren und die Wärmestrahlung zusätzlich absorbieren. Im Gegensatz dazu soll im Sommer ein Aufheizen der Kunststoff- und Textilmaterialien des Innenraums verhindert werden. Ziel des Projektes e-STROM ist es, die Batterie zu jeder Jahreszeit von Klimatisierungsfunktionen zu entlasten und damit eine Entkopplung zwischen Reichweite und der Nutzung von Komfortfunktionen in Elektrofahrzeugen umzusetzen.
Die Forschungsinitiative e-STROM ist auf drei Jahre angelegt und wird von der Volkswagen Konzernforschung koordiniert. Weitere Partner des Projektes sind TLK-Thermo GmbH, Fludicon GmbH, Spiga GmbH sowie die Fraunhofer Institute IWU und ISC. Das Projekt wird mit ca. 1,3 Millionen Euro durch das BMBF gefördert und ist Bestandteil der Fördermaßnahme „Schlüsseltechnologien für die Elektromobilität – STROM 2“, die einen Forschungsschwerpunkt auf energieeffiziente und sichere Lösungen für E-Mobilität legt.