Effizientes Elektroauto mit Sportlergenen

Kleine Batterie, große Reichweite – diese Gleichung ist nur durch hohe Effizienz zu lösen. Gleichzeitig ist eine gute Fahrdynamik Grundlage für sicheres und angenehmes Fahren. Wie gut das E-Mobility-Projekt Visio.M diese Forderungen erfüllt, zeigte das Entwicklerteam der Technischen Universität München (TUM) bei Fahrversuchen mit einem aktuellen Prototypen auf dem Rollfeld des ehemaligen Flughafens Neubiberg.

Energieeffizienz ist der Schlüssel zu kostengünstiger Elektromobilität und ist daher ein zentrales Entwicklungsziel für Elektrofahrzeuge. Im Rahmen des Projekts Visio.M werden die Möglichkeiten und Grenzen der Effizienz in den Bereichen Fahrzeuggewicht, Aerodynamik, Antrieb, Rollreibung und Klimatisierung erforscht. Den aktuellen Forschungsstand zeigten die Wissenschaftler nun im direkten Vergleich mit bereits auf dem Markt erhältlichen Fahrzeugen.

„Für die Optimierung der Energieeffizienz haben wir im Wesentlichen drei Stellschrauben: die Aerodynamik, den Rollwiderstand und das Fahrzeuggewicht“, sagt Prof. Markus Lienkamp vom Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik der TU München. Beim Test auf dem ehemaligen Flughafen Neubiberg standen die Aerodynamik und das Fahrwerkskonzept im Mittelpunkt.

Mit einem cW-Wert von 0,24 und einer Stirnfläche von nur 1,69 Quadratmetern besitzt das Fahrzeug eine hervorragende Aerodynamik. Gleichzeitig verfügt der Visio.M-Versuchsträger über schmale Reifen (115/70 R 16) mit sehr geringem Rollwiderstand. „Ziel unseres Konzeptes ist es, möglichst wenig Energie für die Überwindung der Fahrwiderstände aufwenden zu müssen“, sagt Markus Lienkamp. Der Praxistest bestätigte, dass dies den Entwicklern gelungen ist: Mit der gleichen Energie gestartet, kam das Fahrzeug der TUM beim Ausrollversuch am weitesten.

Dass die schmalen Reifen auch bei schneller Kurvenfahrt sicheren Halt bieten, zeigten die Versuche im 18-Meter Slalom-Kurs und bei der schnellen Kreisfahrt. Hier zeigte der Visio.M-Prototyp seine hervorragende Fahrdynamik. „Eine gute Fahrdynamik ist die Grundlage fürsicheres und angenehmes Fahren“ sagt Markus Lienkamp. „Wenn wir erreichen wollen, dass mehr Menschen Elektrofahrzeuge kaufen, müssen sie bei Sicherheit und Fahrverhalten den auf dem Markt befindlichen Kleinwagen ebenbürtig sein“.

Beim Visio.M wird die geringere Querkraftaufnahme der schmalen Reifen durch ein ausgeklügeltes Fahrwerkskonzept ausgeglichen, das in seiner Kinematik von Sportfahrwerken abgeleitet wurde. Eine gleichmäßige Verteilung des Gewichts auf Vorder- und Hinterachse und ein niedriger Schwerpunkt verleihen dem Fahrzeug eine hohe Stabilität. ABS und ESP geben zusätzliche Sicherheit.

Einen weiteren Beitrag sowohl zur Effizienz als auch zur Fahrdynamik leistet das aktive „Torque Vectoring“-Differenzial: Eine kleine Elektromaschine im Differenzial, die sowohl als Elektromotor als auch als Generator betrieben werden kann, verteilt die Kraft ideal auf die beiden Hinterräder. Insbesondere beim Bremsen in Kurven kann auf diese Weise erheblich mehr Energie zurück gewonnen werden als ohne Torque Vectoring. Gleichzeitig wird das Auto durch die günstige Verteilung der Antriebs- und Bremskräfte sehr viel agiler und sicherer.

Während der Versuchsträger noch verschiedene Testfahrten absolviert, wird im Rahmen des Projekts ein komplett neues Fahrzeug aufgebaut. In dieses fließen die Forschungsergebnisse des Visio.M-Projekts ein. So bekommt es beispielsweise ein Monocoque aus carbonfaserverstärktem Kunststoff. Auf der eCarTec im Oktober wird das Fahrzeug erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt.

Am Forschungsprojekt „Visio.M“ (www.visiom-automobile.de) beteiligen sich, neben den Automobilkonzernen BMW AG (Konsortialführer) und Daimler AG, die Technische Universität München als wissenschaftlicher Partner, sowie Autoliv B. V. & Co. KG, Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Continental, E.ON AG, die Finepower GmbH, Hyve AG, die IAV GmbH, InnoZ GmbH, Intermap Technologies GmbH, LIONSmart GmbH, Amtek Tekfor Holding GmbH, Siemens AG, Texas Instruments Deutschland GmbH und TÜV SÜD AG. Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms IKT 2020 und des Förderschwerpunkts „Schlüsseltechnologien für die Elektromobilität – STROM“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) über 2,5 Jahre gefördert und hat ein Gesamtvolumen von 10,8 Mio. Euro.