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Steinbeis-Studentin konzipiert energieeffizientes Klimapaket für Elektroautos

Die Elektromobilität steht in Deutschland erst am Anfang ihrer Entwicklung und ist für den Otto-Normal-Verbraucher eher Zukunftsmusik. Gleichzeitig wird ihr im Hinblick auf den Klimawandel und die endenden Erdölressourcen ein stetig wachsender Stellenwert beigemessen: Hohe Mobilitätsansprüche einer wachsenden Weltbevölkerung sowie steigende Anforderungen an die Luftqualität in urbanen Ballungsräumen zeigen die Notwendigkeit alternativer Antriebstechnologien in der Automobilbranche. Dabei spielen Elektrofahrzeuge eine Schlüsselrolle. Julia Le Cocq setzte im Rahmen ihres Studiums zum Master of Business Engineering an der School of Management and Technology der Steinbeis-Hochschule Berlin die Konzipierung eines intelligenten Klimapaketentwurfs im Elektrofahrzeug smart electric drive (ed) für die Daimler AG um.

Die Bundesregierung gibt vor, dass bis zum Jahr 2020 mindestens eine Million Elektro- und Hybridfahrzeuge auf deutschen Straßen fahren sollen, bis zum Jahre 2050 wird der urbane Verkehr vorwiegend ohne fossile Brennstoffe auskommen müssen. Im Mai 2012 wurde hierzu die „Nationale Plattform Elektromobilität“ gegründet. Sie soll geeignete Rahmenbedingungen für eine klimafreundliche Form der Mobilität schaffen. Elektrisch betriebene Fahrzeuge erscheinen in erster Linie vorteilhaft, da sie keine Schadstoffe emittieren. Beim Ladevorgang von Elektrofahrzeugen über das konventionelle Stromnetz entstehen jedoch lokale Emissionen. Der Ladestrom wird in Kraftwerken erzeugt, die die elektrische Energie aus Rohstoffen wie Kohle, Gas oder Erdöl gewinnen. Wirklich „grün“ sind nur diejenigen Fahrzeuge, die mithilfe von natürlichen Ressourcen, das heißt Wasser- oder Solarenergie aufgeladen werden.

Julia Le Cocq setzte sich während ihres Masterstudiums für die Daimler AG mit der Fragestellung auseinander, wie man Thermokomfort im smart electric vehicle generiert, unter der Voraussetzung, den Fahrgastraum energieeffizient bei -7 Grad Celsius Umgebungstemperatur erwärmen zu können. Der Schwerpunkt ihres Studienprojekts lag auf der Konzipierung eines energieeffizienten Klimapakets, das im Fahrzeug für eine Optimierung des Thermokomforts im Fahrgastraum sorgen soll und gleichzeitig auch einen Reichweitengewinn erzielt. Da sowohl die Fortbewegung als auch die Klimatisierung eines Elektrofahrzeugs mit einem Lithium-Ionen-Akkumulator ermöglicht wird, wird ein Großteil der Energie für die Klimatisierung der Fahrgastzelle bei kalten Witterungsbedingungen aufgewendet. Die Reichweite leidet dementsprechend, da der smart ed im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren nur in geringem Maße die Abwärme des Motors nutzen kann.

Im Rahmen einer Probandentestreihe bewertete Julia Le Cocq mit einem Fragebogen den subjektiv wahrgenommenen Thermokomfort im Innenraum des Fahrzeugs. Hierzu wurden mehrere Versuchsreihen mit verschiedenen Kontaktflächenheizelementen, wie beispielsweise einer Sitz- und Lenkradheizung mit unterschiedlichen Temperaturen, durchgeführt. Für die Versuchsreihen wurden die Probanden mit insgesamt sieben Messstellen am Körper ausgestattet. Die Ergebnisse der Testreihen wertete Julia Le Cocq anschließend im Hinblick auf die Energieeffizienz und Akkukapazität im Elektrofahrzeug aus. Auf diese Weise soll der Endkunde mit einer systematischen Lösung im Bereich Thermokomfort und einem intelligenten Energiemanagement überzeugt werden.

Als Ergebnis ihres Projektes entwickelte Julia Le Cocq ein ausgearbeitetes Konzept für ein Klimapaket, das eine energieeffiziente Klimatisierung der Fahrgastzelle unter Einsatz von Kontaktflächenheizelementen realisiert. Zur Erhöhung der Reichweitenspanne empfiehlt es sich, bei kalten bis sehr kalten Witterungsbedingungen das Fahrzeug vorzukonditionieren „Pre Conditioning“ genannt. Die verfügbare Reichweite kann auf diese Weise im smart ed erhöht werden. Die Arbeit von Julia Le Cocq kann darüber hinaus im weiteren Sinne als „Handbuch“ für die zukünftige Entwicklung und Gestaltung von Klimatisierungsmodellen für Elektrofahrzeuge bei der Daimler AG in Betracht gezogen werden.

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