Auf dem Weg zum individuellen Elektroauto

Energiemanagementsystem und Superkondensator

Wissenschaftler an der Carnegie-Mellon-Universität suchen Möglichkeiten, bessere Elektroautos zu bauen. Ein Superkondensator und ein intelligentes Energiemanagementsystem sollen die Autos effizienter und langlebiger machen.

Wissenschaftler an der Carnegie-Mellon-Universität in Pittsburgh im US-Bundesstaat Pennsylvania haben ein Forschungsprojekt für Elektroautos gegründet. Ziel des Projektes Chargecar ist zu erforschen, wie Elektroautos kostengünstig an die Bedürfnisse der Pendler angepasst werden können.

Pendelanalyse

"Heute werden die meisten Elektroautos mit einem Top-Down-Ansatz entwickelt, damit sie genauso leistungsfähig sind wie Autos mit Verbrennungsmotoren", sagt Projektleiter Illah Nourbakhsh. "Unser Ziel ist es, das Pendeln in Städten durch einen anderen Ansatz zu verändern. Wir analysieren zunächst den Bedarf, die Umstände und die tatsächlichen Pendelgewohnheiten der Menschen. Diese Pendelszenarien nutzen wir, um Elektroautos zu entwickeln, die auf jeden einzelnen Pendler individuell zugeschnitten sind."

Die Daten stammen von den Pendlern selbst: Die Forscher um Nourbakhsh fordern Autofahrer in den USA auf, ihre täglichen Wege mit einem GPS-Gerät aufzuzeichnen und die Daten auf die Projektwebsite hochzuladen. Auf der Seite können sie dann beispielsweise ablesen, wie viel Geld sie sparen würden, wenn sie ihr Auto mit Strom statt mit Benzin betreiben würden.

Verbrennungsauto umgebaut

Erfahrungen zu sammeln, wie Autos mit Verbrennungsmotoren in Elektroautos umgebaut werden können, gehört ebenfalls zu den Zielen des Projektes. Deshalb haben die Wissenschaftler mit lokalen Mechanikern ein eigenes Elektroauto gebaut, indem sie einen Scion xB aus dem Jahr 2001 in ein Elektroauto verwandelt haben.

Für das Auto haben die Wissenschaftler eigens ein verbessertes Energieversorgungssystem entwickelt. Dazu gehört ein elektrochemischer Doppelschichtkondensator, auch Superkondensator genannt. Er kann sehr viel Energie speichern und schnell freisetzen. Er soll dafür sorgen, dass das Auto besser anspricht, und dabei gleichzeitig den Akku entlasten.

Intelligentes Energiemanagement

Ein auf künstlicher Intelligenz basierendes System sorge für das Energiemanagement, erklärt Nourbakhsh. "Je nach dem Weg und den Fahrgewohnheiten entscheidet das intelligente Energiemanagementsystem, ob der Akku oder der Superkondensator den Motor mit Strom versorgt und wo die elektrische Energie gespeichert wird, die die Rekuperationsbremse erzeugt, wenn das Auto abbremst oder den Berg hinunter fährt."

Ein gutes Energiemanagement könne die Effizienz eines Elektroautos steigern und die Lebensdauer des Akku verlängern, indem es einen Teil der Last auf den Superkondensator verlagere. So müsse der Akku weniger häufig aufgeladen werden und erhitze weniger. Hitze und viele Ladezyklen verkürzen die Lebensdauer des Akkus. Der Akku sei das Teuerste an einem Elektroauto, so Nourbakhsh. Das intelligente Energiemanagement helfe deshalb, Geld zu sparen, indem es die Effizienz des Autos verbessere und dafür sorge, dass der Akku länger hält.