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Tag: Karbon

(02.10.2012

Das Hybridauto Peugeot Onyx Concept wird auf dem Autosalon Paris (noch bis 14. Oktober geöffnet) präsentiert.

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(Bildquelle: Peugeot)

Als ich das Hybridfahrzeug Peugeot Onyx Concept gesehen habe, musste ich an das Elektroauto e-tron von Audi denken.

Allerdings hören bei den Äußerlichkeiten die Gemeinsamkeiten schon auf, denn der Elektrosportwagen Onyx Concept hat in seinem inneren einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor.

Wie es sich für ein Elektromobil gehört, wurde auch bei dem Onyx Concept auf die Gewichtsersparnis Wert gelegt. Do besteht die Kernstruktur der Karosserie aus Karbon (Kohlenstofffasern (auch Carbonfasern bzw. Carbon genannt) und wiegt nur rund 100 Kilo.
Das Hybridauto ist 4,65 Meter lang, 2,20 Meter breit, 1,13 Meter hoch, das Leergewicht beträgt nur 1100 kg.
Für den Antrieb sorgt als Mittelmotor ein V8-Hybridmotor mit 3,7 Litern Hubraum, über Lufteinlässen auf dem Dach wird der V8-Motor gekühlt. Seine Kraft von 600 PS wird über ein sequentielles 6-Gang-Getriebe auf die Hinterräder übertragen.
Um die Kraft optimal zu nutzen, werden Reifen 275/30-Pneus vorn (hinten 345/30) verwendet, welche Michelin liefert und die auf 20 Zoll-Felgen gezogen werden.

Die Hybrid-Technologie von Peugeot nutzt Rekuperation, hierbei wird die normalerweise verlorene kinetische Energie während beim Bremsvorgang in Strom umgewandelt. Die Energie wird von Lithium-Ionen Akkuzellen gespeichert und anschließend wieder für die Beschleunigung zur Verfügung gestellt. So stehen dem Elektrosportwagen für kurze Zeit weitere 80 PS zur Verfügung.

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(Bildquelle: Peugeot)

Das Design des Hybridsportlers wirkt sehr modern und man sieht ihm bereits seine Pferdestärken an.
Die Scheiben und der Dachhimmel bestehen aus PMMA (Polymethylmethacrylat). Ein vertikaler Kühlergrill und langgezogene Full-LED-Scheinwerfer prägen die markante Frontpartie. Die Heckleuchten des Peugeot Onyx sind in Form von drei Krallen angebracht und sind typisch für Peugeot.

Neben dem Design ist auch das Öffnen der Autotüren etwas spezielles: Beim Öffnen trennt sich die Außenhaut aus Kupfer von der Türverkleidung und bewegt sich zunächst einige Zentimeter seitwärts bevor sie sich um ihre Drehachse schwenkt. Innen wirkt der Onyx im Gegensatz zum äußeren naturnah: Mit gepresstem und in die Länge gezogenem Filz aus einem Stück ausgekleidet, wird der Innenraum zu einem Schmuckstück ohne Nähte oder Anschlüsse. Die Armaturentafel besticht durch ihre Optik, welches aus einem Holzähnlichen Material hergestellt worden ist, das sich Newspaper Wood nennt.
Das Material wird aus Alt-Zeitungen hergestellt, die zu neuen Sägeblöcken gepresst und dann zu Einzelelementen verarbeitet werden.

Für den Duftfan gibt es in der Mittelkonsole ein mundgeblasenes Kristallelement, das edle Düfte im Fahrzeug verteilt.

Jetzt kommt die schlechte Nachricht, bisher ist nicht geplant, dass das Hybridauto Renault Onyx Concept in die Serienproduktion gehen wird, denn es handelt sich um ein Designer-Stück.

Ich finde es sehr schade, aber wenigstens können wir uns an den Fotos und dem Video an die französische Schönheit erfreuen:

(30.04.2012)

Der kroatische Hersteller Rimac  hat sein Elektroauto Concept One in Monaco präsentiert und bereits die ersten Bestellungen angenommen.

Bildquelle: Rimac

Das Elektroauto Concept One will der Hersteller Rimac nur in kleiner Stückzahl bauen, wer sich diesen Elektrosportwagen gönnt, hat ein E-Auto mit insgesamt 1.088 PS (1.600 Newtonmeter Drehmoment). In nur 2,8 Sekunden kann man von 0 auf 100 km/h , möglich machen dies 4 einzelne Elektromotoren.
Jeder E-Motor verfügt über 250 kW Leistung, als Energiespeicher dient eine Batterieeinheit mit Lithium-Eisen-Phosphat-Akkuzellen, welche insgesamt 92 kWh Strom speichern können, und reicht angeblich für knappe 600 Kilometer, die Spitzengeschwindigkeit des Elektroautos liegen laut Rimac bei rund 300 km/h. Das Elektrofahrzeug wiegt 1.900 Kilogramm, 900 Kg wiegt alleine die Batterieeinheit – um etwas Gewicht zu sparen, besteht die Karosserie aus Karbon.

Bereits auf der IAA 2011 war das Concept One zu sehen, allerdings noch als Studie. Jetzt hat Rimac den Elektro-Supersportler in Monaco präsentiert und auch gleich die ersten Bestellungen entgegen genommen.

Wer sich nun auch das Elektrosportauto bestellen will, der braucht schon fast etwas Glück, denn es sollen nur 88 Exemplare gebaut werden – jedes Exemplar kostet 980.000 US-Dollar (ca. 742.000 Euro).

Es ist schon erstaunlich, was alles möglich ist – damit meine ich nicht nur die technischen Details, sondern auch den Preis. Aber wer sich das Elektroauto Concept One leisten kann, wird sicherlich eine Menge Spaß mit dem Elektrorennwagen haben und eine Menge Blicke auf sich ziehen.

Wer sich das E-Auto im Video angucken möchte und etwas über den Aufbau des Elektrorennwagen erfahren will, der sollte einen Blick in das folgende Video werfen:

(20.03.2012)

Im Jahr 2013 soll die Markteinführung des Elektroauto Mercedes-Benz SLS AMG E-CELL erfolgen, schon jetzt wurden Details über den Antriebsstrang bekannt.

Elektroauto Mercedes-Benz SLS AMG E-CELL
(SLS AMG E-Cell. Grafik: Daimler)
Das was man zu lesen bekommt, verspricht eine Menge Fahrspaß. Denn die Mercedes-AMG GmbH hat Details über den Elektrik-Antriebsstrang des Elektroauto SLS AMG E-Cell veröffentlicht. Das Projekt ist ein Ergebnis der Kooperation von Mercedes-AMG und „Mercedes AMG High Performance Powertrains“. Von dem sehr sportlichen Elektrofahrzeug soll es nur eine Kleinserie geben und im Jahr 2013 wird Markteinführung erfolgen.

Um das Elektroauto schnell zu Beschleunigen verfügt es über 4 Synchron-Elektromotoren mit einer Höchstleistung von zusammen 392 kW und einem maximalen Drehmoment von 880 Newtonmetern. Die 4 kompakten E-Motoren sind nah an den jeweiligen Rädern angeordnet, so sollen die ungefederten Massen gegenüber Radnabenmotoren erheblich reduziert werden.
Ein Getriebe pro Achse stellt den Kraftschluss her. Als Monocoque-Gehäuse für die Hochvoltbatterie dient ein Karbon-Mitteltunnel, der konstruktiv in die Aluminium-Rohkarosserie integriert und fest mit ihr verklebt ist. Solche Faserverbundstoffe wurden bisher vor allem in der Formel 1 verwendet.

In 4,0 Sekunden kann der Elektrosportwagen von 0 auf 100 km/h beschleunigen, solche Beschleunigungswerte werden nur noch vom Mercedes-Benz SLS AMG mit 420 kW (571 PS) starkem AMG 6,3-Liter-V8-Motor unterboten; dieser erreicht die Marke nach 3,8 Sekunden.

Ich bin schon auf das Endprodukt gespannt und hoffe, dass ich das Elektroauto Mercedes-Benz SLS AMG E-Cell einmal mal selbst fahren darf, wie seine anderen sehr sportlichen Vorgänger hat auch der AMG E-Cell Flügeltüren.

(05.03.2012)

Im Sommer mangelt es den Autos (auch den Elektroautos) vor allem nicht an Wärme.

Das Elektroauto durch Wärme mit Strom versorgen
(Doktorant Corey Hewitt arbeitet mit der thermoelektrischen Fabrik im Westentadchenformat im Labor für Nanotechnologisch.Bildquelle: Wake Forest University)

Die Wake Forest University hat ein Verfahren entwickelt, mit welchem durch Nanoröhren Wärme in Strom umgewandelt werden kann. Diese Wärme könnte zum Beispiel genutzt werden, um das Elektroauto zu kühlen oder die Batterieeinheit nachzuladen.

Dank „Power Felt“ der Wake Forest University soll es bald möglich sein, alle Arten von Wärme (als zum Beispiel Körperwärme, beim kochen, etc.) zur Stromerzeugung zu nutzen.

An der Wake Forest Universität in North Carolina (USA) gibt es bereits einen Prototypen dieses besonderen Materials, der Wärme in Strom umwandelt. Power Felt fühlt sich wie normaler Stoff an, nutzt aber die Temperaraturdifferenz zwischen den beiden Stoffseiten um Strom abzugeben.

In Power Felt sind winzige Karbonröhren in einen flexiblen Plastikstoff eingearbeitet, in dem derzeitigen Entwicklungsstadium reicht die erzeugte Energie leider noch nicht aus, um zum Beispiel eine Klimaanlage zu betreiben.

Bei der bisherigen Entwicklungsstufe erzeugen 72 Schichten 140 Nanowatt (nW), es zwar schon ähnliche Verfahren wie zum Beispiel Bismuth telluride, um Wärme in Strom umzuwandeln – diese kosten jedoch über 700 Euro pro Kilogramm – Power Felt soll später für eine Handy zum Beispiel nur 1 Euro zusätzlich kosten und so das Handy zusätzlich mit Strom versorgen können, wenn es zum Beispiel in der warmen Hosentasche liegt.

In einem Elektroauto könnte zum Beispiel der Innenbezug oder die Sitzbezüge aus dem Material bestehen, so würde zum Beispiel Strom erzeugt werden, während man in seinem Elektrofahrzeug sitzt.

Die Leistung der Wake Forest University liegt darin, dass man dort ein Verfahren entwickelt hat, um mehrere Schichten übereinander zu legen. Damit summiert sich die Leistung auf, leider reicht es immer noch nicht für den Alltag.

Der Leiter des Projektes hat bereits folgende Vorstellung von der Nutzung von Power Felt:

„I imagine being able to make a jacket with a completely thermoelectric inside liner that gathers warmth from body heat, while the exterior remains cold from the outside temperature. If the Power Felt is efficient enough, you could potentially power an iPod, which would be great for distance runners. It’s definitely within reach.“

(Corey Hewitt)

Auch in Katastrophengebieten würden stromerzeugende Stoffe große Dienste leisten, sie könnten die Menschen wärmen und gleichzeitig mit Strom erzeugen.

Wenn man ein Elektroauto mit Power Felt und Solar ausrüsten würde, könnte man in Zukunft sicherlich dafür sorgen, dass in ein gut gekühltes und vollkommen aufgeladenes E-Auto steigen kann.

Hier gibt es ein Video, welches das ganze in bewegten Bildern erklärt:

Weiterführende Links:

ScienceDaily

Wake Forest University

Erläuterungen zu dem Thermoelektrik-Projekt direkt von der Wake Forest University

Wikipedia

(18.01.2012)

Weil der Ladevorgang bei einem Elektroauto noch relativ lange dauert und auch die Ladeinfrastruktur mangelhaft ausgebaut ist, ist es wichtig, dass das Elektrofahrzeug so wenig wie möglich wiegt, denn durch ein geringeres Gewicht können mehr Kilometer mit der gleichen Batteriekapazität gefahren werden

VW und Ford entwickeln Leichtbaukarosserie für Elektroautos

Denn jeder Kilo weniger bedeutet mehr Reichweite, denn so muss der Elektromotor weniger Masse bewegen. Am einfachsten lässt sich bei einem E-Auto Gewicht bei der Karosserie sparen, daher soll im Rahmen des nationalen Förderprojektes LIGHT-eBODY eine spezielle Leichtbaukarosserie für E-Fahrzeuge entwickelt werden – dieses wird durch Volkswagens (VW) Konzernforschung koordiniert. Das Projekt ist ein Gemeinschaftsvorhaben von Ford und VW, weiterer Industriepartner und Forschungsinstitute.

Neben der Aerodynamik und der Weiterentwicklung der Batterietechnologie sind es vor allem Leichtbaumaßnahmen, die zur Verringerung von Energieverbräuchen beitragen, so kann eine höhere Reichweite bei gleicher Batterie- und Elektromotorkapazität erreicht werden. Das Forschungskonsortium besteht aus 14 Partnern will in den nächsten 3 Jahren eine leichte, ressourcensparende und großserientaugliche Multimaterial-Karosserie für Elektroautos entwickeln. Neben Aluminium und Kunststoffen spielen dabei vor allem Kohlefaserbauteile (Karbon) eine wichtige Rolle.
Zu den besonderen Herausforderungen der neuen Karosseriekonzepte in Multimaterialbauweise ist die Gewährleistung der gewohnten Sicherheits- und Qualitätsstandards, sowie die sichere und gewichtsoptimierte Integration der Batterieeinheit in die Architektur des Fahrzeugs.

Die angestrebte Gewichtsreduktion soll durch den optimalen Einsatz von verschiedenen Materialien ermöglicht werden; Das sieht ein Konzept vor, welches konsequent auf die Anforderungen eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zugeschnitten ist.
Auch die Batterieeinheit soll zur Festigkeit und Sicherheit des Elektroauto beitragen und so weiteres Leichtbaupotenzial ermöglichen. Es sollen auch Simulationstechniken und geeignete Fügeverfahren entwickelt werden, die zur Zeit für die erwarteten Materialkombinationen nur teilweise vorhanden sind.

Zu den Projektpartnern gehören u.a. das Ford Forschungszentrum Aachen, die VW-Konzernforschung, die Institute für Kraftfahrzeuge, Schweißtechnik und Fügetechnik sowie das Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen, Altair Engineering, Dow Automotive Systems, das Fraunhofer-Institut und ThyssenKrupp Steel Europe.

Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

(Artikeländerung am 19.1.2012)

(29.03.2011)

Bei der Produktion von Elektroautos und Hybridautos wird Karbon „CFK“ (Carbon-faserverstärkter Kunststoff, engl. carbon-fiber-reinforced plastic, CFRP) eine immer größere Rolle spielen, der große Vorteil von Karbon ist, dass das Material leicht ist und trotzdem eine hohe Festigkeit des Werkstoffs besteht, dadurch eignet sich Karbon besonders für Fahrzeuge, welche möglichst leicht sein sollen und gleichzeitig den Fahrer schützen sollen.

Bei den Autos führen die Sicherheitselemente (Airback, Versteifungen, etc.) und Ausstattung seit Jahrzehnten dazu, dass das Fahrzeug immer mehr wiegt. Ein höheres Gewicht sorgt für einen höheren Verbrauch und damit CO2-Ausstoß. Im Vergleich: Ein VW Golf GTI von 1976 wog 810 Kilogramm, ein aktueller VW Golf GTI wiegt knapp 1.400 Kilogramm. Das Gewicht des Fahrzeug ist jedoch gerade bei Elektroautos von entscheidender Rolle, denn je mehr Gewicht das Elektromobil hat, umso mehr muss der Elektromotor leisten und um so geringer ist die Reichweite.

Für die Autohersteller und die Konstrukteure ist Karbon ein beliebtes Werkmittel, um Fahrzeugteile herzustellen. Karbon ist leichter und stabiler als Stahl oder Aluminium und daher besonders für den Bau von Elektroautos prädestiniert.

Allerdings hat CFK auch Nachteile, zum einen fallen große Mengen an Ausschuss an, der Preis von CFK ist noch ca. 50 mal höher als der von Stahl. Der immense Einsatz von Energie zur Herstellung und auch der hohe Anteil an Handarbeit treiben die Kosten für Karbon in den Fahrzeugen in die Höhe.

Einer der ersten Autohersteller welcher Karbon im größeren Stil einsetzt, ist BMW. BMW bringt 2013 das Elektroauto BMW i3 auf den Markt und setzt bei der Verwendung der Materialien auf den innovativen Einsatz von CFK. Hierfür werden in einer extra dafür gebauten Fabrik in Moses Lake (USA) ab Juli 2011 Kohlefasern produziert. Natürlich kommt der Strom für die Produktion ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen.

BMW ist bereits indirekt über die Beteiligungsgesellschaft Skion der Quandt-Erbin und BMW-Aktionärin Klatten mit ca 22 Prozent an dem Unternehmen SGL Carbon beteiligt. Seit neusten ist auch Volkswagen (VW) mit 8,18 Prozent bei SGL Carbon beteiligt; Daimler hat im Januar 2011 ein Joint-Venture mit dem Weltmarktführer für Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff gegründet.

BMW ist derzeit dabei ein Serienfahrzeug mit Kohlefaser-Karosserie – das Megacity Vehicle – zu entwickeln, dabei handelt es sich um ein Elektroauto. Die größte Hürde ist derzeit der sehr Hohe Karbonpreis im Vergleich zu Stahl: Ein Kilo Karbon kostet ca 15 Euro und damit 15-mal mehr als Stahl, allerdings kalkuliert BMW damit, den Karbonpreis auf 7 Euro je Kilo senken zu können.

Designstudie zum Megacity Vehicle von BMW. Bildquelle: BMW

Der Hauptgrund für den Wunsch von BMW für ein Serienreifes Elektroauto mit Karbonkarosserie ist die Gewichtsreduktion, denn das Gewicht gilt als Schlüssel für umweltfreundliche Pkw und als unabdingbare Voraussetzung, um die strengen Abgaslimits der Politik in Zukunft zu erfüllen. Die Regel ist ganz einfach, je weniger ein Auto (Flugzeug etc.) wiegt, desto geringer fällt der Verbrauch aus – egal ob das Auto mit Benzin, Diesel oder Strom fährt.

Das Elektroauto von BMW mit dem Namen Megacity Vehicle (MCV) soll 2013 auf den Markt kommen soll, wird von der Größe her zwischen Mini und Einser-BMW liegen, bietet vier Sitzplätze und wird von einem Elektromotor im Heck angetrieben. Um Platz zu sparen werden die mehrere Hundert Kilo wiegende Batterie im Unterboden des Fahrzeugs eingebaut. Das Mehrgewicht von etwa 300 Kilo, das durch die aufwendige Technik entsteht, soll durch die Karbon-Karosserie komplett neutralisiert werden.

Von dem in der Formel 1 oder Luftfahrt erprobten Leichtbaumaterial erhofft sich der Autobauer ein Gewichtsersparnis, Kosteneinsparungen und höhere Überlebenschancen für den Autofahrer und die Mitfahrer.

Um die Entwicklung für der Serienproduktion von Karbonkarosserien voranzutreiben hat BMW im Jahr 2009 mit SGL Carbon ein Gemeinschaftsunternehmen gegründet, übrigens ist an beiden Unternehmen die Quandt-Erbin Susanne Klatten beteiligt.

BMW wagt beim Megacity Vehicle ein für die Marke völlig untypisches Design: Die ersten Entwürfe zeigen einen Stadtwagen, der einem kleinen Familienvan ähnelt. Gleichzeitig denken die Ingenieure im Projekt über Motorräder und Fahrräder nach, die BMW künftig elektrifizieren könnte.

Das Unternehmen SGL Carbon arbeitet an zwei Standorten: Nordamerika und Deutschland. Entscheidend für die Standortwahl in den USA war laut BMW die Möglichkeit, den hohen Energiebedarf bei der Herstellung der Karbonfaser vollständig durch Wasserkraft decken zu können. Die Weiterverarbeitung der Karbonfaser zu einem Kohlefasergeflecht erfolgt dann am zweiten Standort in Deutschland bei BMW.

Artikelquelle: ftd.de
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