Gemeinsame Fahrzeugarchitekturen für Batterieelektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge ermöglichen Skaleneffekte in der Entwicklung und Produktion und führen zu reduzierten Kosten für beide Antriebsarten. Eine Voraussetzung dafür ist die Nutzung gemeinsamer Bauräume für die Antriebskomponenten. Ausgehend von den Batteriespeichern, die im Fahrzeugunterboden in flachen quaderförmigen Bauräumen integriert sind, stellt dieser Bauraum die Randbedingung für die Integration des Wasserstoffspeichers dar. Aktuelle Wasserstofftanks lassen sich aufgrund des großen Durchmessers schwierig in die flachen Bauräume integrieren. Deshalb werden neue Druckbehälterbauweisen untersucht, die eine effiziente Integration in den Batteriespeicherbauraum erlauben.
Anhand analytischer, numerischer und experimenteller Untersuchungen werden zylindrische und nahezu quaderförmige Druckbehälter mit innerer Zugverstrebung hinsichtlich Speichereffizienz, fertigungstechnischer Umsetzbarkeit, Großserientauglichkeit und Technologiereifegrad analysiert und bewertet.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Gemeinsame Fahrzeugarchitekturen für Batterieelektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge ermöglichen Skaleneffekte in der Entwicklung und Produktion und führen zu reduzierten Kosten für beide Antriebsarten. Eine Voraussetzung dafür ist die Nutzung gemeinsamer Bauräume für die Antriebskomponenten. Ausgehend von den Batteriespeichern, die im Fahrzeugunterboden in flachen quaderförmigen Bauräumen integriert sind, stellt dieser Bauraum die Randbedingung für die Integration des Wasserstoffspeichers dar. Aktuelle Wasserstofftanks lassen sich aufgrund des großen Durchmessers schwierig in die flachen Bauräume integrieren. Deshalb werden neue Druckbehälterbauweisen untersucht, die eine effiziente Integration in den Batteriespeicherbauraum erlauben.
Anhand analytischer, numerischer und experimenteller Untersuchungen werden zylindrische und nahezu quaderförmige Druckbehälter mit innerer Zugverstrebung hinsichtlich Speichereffizienz, fertigungstechnischer Umsetzbarkeit, Großserientauglichkeit und Technologiereifegrad analysiert und bewertet.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Gemeinsame Fahrzeugarchitekturen für Batterieelektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge ermöglichen Skaleneffekte in der Entwicklung und Produktion und führen zu reduzierten Kosten für beide Antriebsarten. Eine Voraussetzung dafür ist die Nutzung gemeinsamer Bauräume für die Antriebskomponenten. Ausgehend von den Batteriespeichern, die im Fahrzeugunterboden in flachen quaderförmigen Bauräumen integriert sind, stellt dieser Bauraum die Randbedingung für die Integration des Wasserstoffspeichers dar. Aktuelle Wasserstofftanks lassen sich aufgrund des großen Durchmessers schwierig in die flachen Bauräume integrieren. Deshalb werden neue Druckbehälterbauweisen untersucht, die eine effiziente Integration in den Batteriespeicherbauraum erlauben.
Anhand analytischer, numerischer und experimenteller Untersuchungen werden zylindrische und nahezu quaderförmige Druckbehälter mit innerer Zugverstrebung hinsichtlich Speichereffizienz, fertigungstechnischer Umsetzbarkeit, Großserientauglichkeit und Technologiereifegrad analysiert und bewertet.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Gemeinsame Fahrzeugarchitekturen für Batterieelektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge ermöglichen Skaleneffekte in der Entwicklung und Produktion und führen zu reduzierten Kosten für beide Antriebsarten. Eine Voraussetzung dafür ist die Nutzung gemeinsamer Bauräume für die Antriebskomponenten. Ausgehend von den Batteriespeichern, die im Fahrzeugunterboden in flachen quaderförmigen Bauräumen integriert sind, stellt dieser Bauraum die Randbedingung für die Integration des Wasserstoffspeichers dar. Aktuelle Wasserstofftanks lassen sich aufgrund des großen Durchmessers schwierig in die flachen Bauräume integrieren. Deshalb werden neue Druckbehälterbauweisen untersucht, die eine effiziente Integration in den Batteriespeicherbauraum erlauben.
Anhand analytischer, numerischer und experimenteller Untersuchungen werden zylindrische und nahezu quaderförmige Druckbehälter mit innerer Zugverstrebung hinsichtlich Speichereffizienz, fertigungstechnischer Umsetzbarkeit, Großserientauglichkeit und Technologiereifegrad analysiert und bewertet.
Aktualisiert: 2023-06-15
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Die Aufgabe des Thermomanagements ist es, die Energieströme im Fahrzeug effizient für das Heizen und Kühlen aller Komponenten zu nutzen. Ein Teilaspekt ist die Auslegung und Absicherung des Fahrzeugkühlsystems. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass es im Betrieb nicht zu einer Leistungseinschränkung aufgrund thermischer Überlast und damit einhergehenden Einschränkungen der Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs kommt. Für Brennstoffzellenfahrzeuge ist dieser Aspekt besonders herausfordernd. Im Vergleich zu konventionellen Antrieben wird nahezu die gesamte Abwärme in das Kühlwasser eingetragen. Zudem befindet sich das Kühlwasser der Brennstoffzelle auf einem niedrigeren Temperaturniveau, sodass die Wärmeübertragung an die Umgebung erschwert wird. Für die Absicherung und Dimensionierung der Fahrzeugkühlung sind die betrachteten Auslegungs- und Absicherungslastfälle von besonderer Bedeutung. Je besser diese Lastfälle das Verhalten im realen Betrieb abbilden, desto zielgerichteter kann das Kühlsystem an die Erfordernisse im Feld angepasst werden. Leistungseinschränkungen aufgrund mangelnder Kühlleistung, sowie Überdimensionierung der Fahrzeugkühlung sollen so vermieden werden. Das Ziel dieser Arbeit ist daher, auf Basis von aufgezeichneten realen Fahrten thermische Ersatzlastfälle zur Absicherung der Fahrzeugkühlung abzuleiten und diese mit einem Gesamtfahrzeugsimulationsmodell eines Brennstoffzellenfahrzeugs zu analysieren.
Aktualisiert: 2021-12-30
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Der straßengebundene Mobilitätssektor wird in Deutschland zukünftig sowohl im privaten Bereich als auch im Güterverkehr wachsen. Zur Minderung der Treibhausgasemissionen und des Verbrauchs fossiler Energieressourcen sollen neben Biokraftstoffen verstärkt elektrifizierte Antriebe wie Hybride, Elektrofahrzeuge und langfristig auch Brennstoff&Shy;zellenfahrzeuge eingesetzt werden. Daher ist mit einer deutlichen Diversifizierung der genutzten Energieträger im Verkehrssektor zu rechnen. Dies betrifft sowohl den Einsatz elektrischer Energie und Wasserstoff als auch gasförmige Energieträger wie LPG und Erdgas und eine Aufweitung der Rohstoffbasis zur Biokraftstofferzeugung. Vorzugsweise sollen dadurch mehr erneuerbare Energien auch im Mobilitätssektor genutzt werden. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel dieser Studie, den Individual- und Güterverkehr in Deutschland und dessen zukünftige Entwicklung zu untersuchen. Dies erfolgt hinsichtlich technischer, ökologischer und ökonomischer Kenngrößen sowie einer möglichen Ressourcenknappheit von mineralischen Rohstoffen (u. a. von Lithium, Seltenen Erden und Platingruppenmetallen, die in den Fahrzeugkomponenten alternativer Antriebe und z. T. als Katalysatormaterialien eingesetzt werden). Hierzu werden die Kraftstoffbereitstellungs- und -nutzungsketten über ihren gesamten Lebensweg betrachtet. Relevante Antriebsoptionen werden identifiziert und zunächst für das Basisjahr 2010 analysiert. Anschließend erfolgt die Fortschreibung der untersuchten Konzepte, in der die zukünftige Entwicklung bis 2030 aufgezeigt wird. Hierzu wird die Szenario-Technik angewandt, sodass die z. T. unsichere Entwicklung von Einflussfaktoren anhand von Bandbreiten abgeschätzt werden kann. Somit erfolgt sowohl einen Vergleich der einzelnen Optionen untereinander als auch die Abbildung des gesamten Mobilitätssektors in Deutschland.
Aktualisiert: 2021-12-03
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