München. Um der Elektromobilität mehr Schwung zu verleihen, arbeiten Unternehmen aus der gesamten automobilen Wertschöpfungskette an zwei Forschungsprojekten unter der Federführung des Halbleiterherstellers Infineon. Beim Projekt „Luftstrom“ wird untersucht, wie sich Batterien von E-Autos effizienter laden lassen. Insgesamt zwölf Partner, darunter die Autohersteller BMW, Daimler und VW, Zulieferer Bosch, aber auch Forschungseinrichtungen wie die Leibniz Universität Hannover und die RWTH Aachen sind daran beteiligt. Gefördert wird das Projekt mit 3,9 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Das Ministerium stellt jährlich für Forschungsprojekte zur Elektromobilität 83 Millionen Euro zur Verfügung.
Kompaktere Kühlaggregate
Dank neuer Leistungshalbleiter soll bei „Luftstrom“ das Laden von Batterien verlustärmer und fast geräuschlos werden. Denn Elektroautos werden vorwiegend über Nacht geladen. Dabei entsteht im Ladegerät und in Spannungswandlern Wärme, die etwa über die Lüfter wassergekühlter Aggregate abgeführt werden muss. Laut Infineon kann die damit verbundene Geräuschentwicklung „erheblich sein“. Die Entwickler rechnen damit, bei den elektronischen Leistungskomponenten die Verluste während des Ladens um 30 Prozent senken zu können. Geringere Abwärme und weniger Kühlaufwand ermöglichen es, dass die Kühlaggregate kompakter ausfallen und somit leiser arbeiten. Der Schlüssel für eine verlustarme Leistungselektronik sind modernste Leistungsschalter auf Grundlage von Galliumnitrid oder Siliziuzmcarbid. Zudem wird innerhalb des Projekts erforscht, wie solche Leistungsschalter zuverlässig in Ladegeräten, Spannungswandlern und Wechselrichtern für Nebenaggregate eingesetzt werden können.
Antrieb wird leistungsfähiger
Das zweite Forschungsprojekt HV-ModAL zielt darauf ab, Elektrofahrzeuge mit neuen Antriebslösungen leistungsstärker zu machen. Über drei Jahre soll ein Baukastensystem geschaffen werden, das sich für eine breite Palette von Antrieben unterschiedlicher Fahrzeughersteller eignet. Ziel der Ingenieure sind Antriebe mit einer Leistung zwischen 50 und 250 Kilowatt, die deutlich höhere Reichweiten ermöglichen. Üblich sind heute Leistungen von etwa 125 Kilowatt und 150 Kilometer Reichweite. Um die einzelnen Komponenten zu beschreiben, zu definieren und optimal aufeinander abzustimmen, wird partnerübergreifen für verschiedene Fahrzeugplattformen ein flexibles System-Simulationsmodell aufgebaut. Die Ergebnisse sind Grundlage für einen Systembaukasten, der eine breite Palette von Elektroantrieben ermöglichen soll. Während der Projektlaufzeit werden 7,5 Millionen Euro investiert. Die Hälfte trägt das Forschungsministerium.