26.02.2023
Nahezu ohne Feinstaub und Mikroplastik: DLR entwickelt emissionsfreies E-Auto
Das E-Auto ZEDU-1 reduziert weitestgehend den Ausstoss von Feinstaub und Mikroplastik, der durch den Abrieb von Bremsen und Reifen entsteht.
Mit dem Prototyp Zero Emission Drive Unit – Generation 1 (ZEDU-1) hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit dem Automobilunternehmen HWA ein Strassenfahrzeug entwickelt und erfolgreich getestet, das eine fast vollständig emissionsfreie Mobilität ermöglicht. Das Elektroauto reduziert auch weitestgehend den Ausstoss von Feinstaub und Mikroplastik, der durch den Abrieb von Bremsen und Reifen entsteht. Das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg hat das Projekt mit sechs Millionen Euro gefördert.
Neues Bremssystem sorgt für weniger Feinstaub
Technologisch hat das Projektteam neue Wege beschritten: Die klassische Scheibenbremse im Radkasten gibt es nicht mehr. Stattdessen wird die Bremse aus dem Rad herausgenommen und über den innovativen Ansatz einer Lamellenbremse in die geschlossene Elektromotor-Getriebe-Einheit integriert. In Kombination mit einer speziell entwickelten Hochleistungselektronik kann die Bremsenergie nahezu vollständig zurückgewonnenen werden. Das ermöglicht es, die Grösse der Bremsenkomponenten auf ein Minimum zu reduzieren und die Antriebseinheit sehr kompakt zu bauen. Die Lamellen befinden sich in einem Ölbad. Der Abrieb landet im Öl, das laufend durch einen Filter gepumpt und gereinigt wird. Zusätzlich zur mechanischen Lamellenbremse hat das Team für den Prototyp eine Induktionsbremse entwickelt. Diese Induktionsbremse funktioniert fast bis zum Stillstand verschleissfrei und nutzt die Kraft von Magnetfeldern, um eine Bremswirkung zu erzeugen.
Radkasten saugt Mikroplastik weg
Das Verlagern der Bremse vom Radkasten ins Fahrzeuginnere erzeugt den Platz für neue technologische Ansätze, um den Reifenabrieb deutlich zu verringern. Grundlage dafür ist die Einhausung der Räder. Der für das E-Auto ZEDU-1 charakteristische geschlossene Radkasten ist aerodynamisch so ausgelegt, dass beim Fahren ein Unterdruck entsteht. Der Reifenabrieb sammelt sich dadurch an einer bestimmten Stelle. Eine Lüftereinheit in der Frontpartie des Fahrzeugs saugt die Partikel dort ab und schickt sie durch ein Filtersystem – ähnlich wie bei einem Staubsauger. So tritt ausschliesslich gereinigte Luft aus dem Fahrzeug aus.
Auf dem Gelände des Prüfzentrums Boxberg und auf dem institutseigenen Rollenprüfstand untersuchten die Forschenden, wie gut die neuen Komponenten des ZEDU-1-Prototyp den Ausstoss von Feinstaub und Mikroplastik unter realen Bedingungen senken konnten.
Bremsabrieb komplett vermeiden, Radabrieb reduzieren
«Was wir jetzt schon sagen können, ist dass wir den Bremsabrieb komplett vermeiden können. Beim Reifenabrieb haben unsere Messungen gezeigt, dass wir bis zu einer Geschwindigkeit von 50 Kilometern pro Stunde, den Reifenabrieb komplett vermeiden und bei höheren Geschwindigkeiten um 70 bis 80 Prozent reduzieren können. Nächste Schritte sind, die Technologie gemeinsam mit der Industrie weiterzuentwickeln, um sie erfolgreich in Serie bringen zu können», sagt Projektleiter Franz Philipps vom DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte.
Quelle: www.solarserver.de
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