Gewähltes Tag Daimler

Immer mehr Autos fahren elektrisch …

… aber mit unterschiedlichen Batterie-Konzepten


2011 wird in die deutsche Automobilgeschichte als das Jahr der ersten marktfähigen Elektroautos eingehen. Der iMiev von Mitsubishi, der Opel Ampera und vier Modelle von Renault starten verkaufstechnisch durch. Zusammen mit den Elektromobilen der amerikanischen Tesla Motors und dem Modell der taiwanischen Luxgen – das allerdings in Deutschland noch nicht verkauft wird – stellen wir E-Modelle vor allem im Hinblick auf die unterschiedlichen Batterie-Lösungen vor.

Link-Empfehlungen der Redaktion zu weiterführenden Informationen:

- Forschungsschwerpunkt Elektromobilität und Forschungsfahrzeug FreccO Fraunhofer-Gesellschaft – Link
- Competence E des KIT – Link
- Elektromobilität bei Renault – Link
- Infineon zur Elektromobilität – Link
- Webseite des Opel Ampera – Link
- Daimler zu elektrischen Antrieben – Link
- Konzept i von BMW – Link

Mehr zum Inhalt des Videos:

Das Spektrum der technischen Lösungen für Lithium-Ionen-Batterien im Fahrzeug ist breit: Die amerikanische Tesla, Pionier der E-Mobilität, nutzt für ihre Fahrzeuge handelsübliche Lithium-Ionen-Batterien, wie sie in PCs zum Einsatz kommen. Rund 6800 solcher kleiner, gewickelter Zellen sind in einem Fahrzeug untergebracht. Der neue Ampera von Opel dagegen, seit November 2011 in Deutschland zu kaufen, setzt auf leistungsstarke und neuartige Lithium-Ionen-Zellen und benötigt nur noch 288 flache Einzelzellen. Aber nicht nur die Leistungsstärke, auch das chemische Innenleben unterscheidet sich bei den Batterietypen, die heute für E-Fahrzeuge zum Einsatz kommen. Noch ist der Lithium-Ionen-Akku der zweiten Generation ein weltweites Experimentierfeld, es geht auch um die weltweite Technologieführerschaft.

Alle Experten, ganz gleich, welchen Lithium-Ionen-Typ sie präferieren, eint eine gemeinsame, noch unbeantwortete Frage: Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Zellen ist die große Unbekannte. Jahrelanger Dauereinsatz bei Wind und Wetter war bisher für Lithium-Ionen-Akkus nicht erforderlich. Im PC-Bereich, wo die Technologie seit Jahren bewährt ist, gilt eine Lebensdauer von ein bis zwei Jahren als Standard. Automobil-Batterien müssen da länger leben. Niemand weiß heute, ob sie diese erforderliche Leistung auch wirklich erbringen. Wer heute als Hersteller ein Elektroauto im Markt anbietet, muss sich deshalb mit erheblichen Rückstellungen gegen Kundenprotest absichern. Von Sicherheitsaspekten der hochexplosiven Batterietechnik ganz zu schweigen, die beispielsweise den Marktstart des Opel Ampera in Deutschland etwas unruhig verlaufen lassen.

Renault hat für seine vier Modelle, die zur Jahreswende auch in den deutschen Markt kommen, aus der Not eine Tugend gemacht und mit der Ungewissheit in Sachen Haltbarkeit ein Geschäftsmodell entwickelt. Die Franzosen setzen auf ein bisher unbekanntes Modell: Autokauf samt Leasing der Batterie. Sie kann an Wechselstationen rasch ausgetauscht werden. Experten verweisen allerdings

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darauf, dass das Leasing-Konzept bei größer werdendem Markt mit typen-verschiedenen Batterien zunehmend schwierig wird. Denn anders als beim PC werden wir auf Sicht wahrscheinlich keine weltweit standardisierte Lithium-Ionen-Batterie bekommen. Schon heute gibt es eine bunte Vielfalt unterschiedlicher Zellchemie vor allem im Kathodenmaterial – und ein weltweites Rennen um die Marktführerschaft.

© mce mediacomeurope GmbH 2011

Mit car-to-x zu mehr Sicherheit im Verkehr

Ringen um Standards für den Datenaustausch zwischen Fahrzeugen


Staus auf den Straßen – der triste Alltag vieler deutscher Autofahrer. Geht es nach den Verkehrsvisionären, wird die elektronische Intelligenz im Automobil die Staugefahr sowie Gefahrenpotenziale für den Fahrzeuglenker bald reduzieren. Noch weiter in die Zukunft reicht das Konzept der Vernetzung von Fahrzeugen untereinander, die den Verkehr damit aktiv steuern können.

Der Terminus technicus für solche Forschungsarbeiten: „Car-to-X-Kommunikation“.

Sensorik über Video, Laser und Lidar erlaubt Fahrzeugen schon heute, die Umwelt in begrenztem Umfang selbständig wahrzunehmen und sie mit der Elektronik im Fahrzeug zu verbinden. Solche Fahrerassistenzsysteme werden gerade von Herstellern deutscher Nobelkarossen seit Jahren vorangetrieben. Über Funk vernetzt, würde ein gigantischer Verkehrsorganismus entstehen.

Was schon heute theoretisch machbar wäre, scheitert aber an den realen Fakten. Denn die Hersteller sind mit ihren zahlreichen Forschungsanstrengungen im Automotive-Bereich ausschließlich mit selbst entwickelten Plattformen unterwegs. Gemeinsame Standards für den herstellerunabhängigen Austausch von Daten aus diesen Plattformen heraus gibt es derzeit nicht. Prof. Dr. Raymond Freymann, Geschäftsführer der BMW Group Forschung und Technik, gibt in Statements auch Einblicke in die BMW-Forschungsphilosophie.

Im Gemeinschaftsprojekt simTD sucht ein von der deutschen Automobilindustrie geprägtes Konsortium nach gemeinsamen Lösungen und Standards. Auch Zulieferer sowie Kommunikationsunternehmen und Forschungsinstitute sind daran beteiligt, der Bund fördert mit großen Beträgen. simTD steht für Sichere Intelligente Mobilität Testfeld Deutschland. In einem groß angelegten Feldversuch soll nicht nur die elektronische Ausrüstung in den Fahrzeugen erprobt werden, sondern auch die Kommunikations-Schnittstelle zwischen den Fahrzeugen über Funk. Basis hierfür sind WLAN- und Mobilfunk-Netze. Anfang 2013 sollen die vom Bund geförderten Forschungsergebnisse des vierjährigen Projekts präsentiert werden. Ein erster Zwischenbericht von simTD ist für Oktober 2011 avisiert.

Alle Beteiligten hoffen auf den großen deutschen Wurf. Die hier ansässige Automobilindustrie möchte mit dem Test ihre zweifellos vorhandene Pionierrolle im Bereich Automotive für den künftigen Markt stärken und zudem Fakten für herstellerunabhängige Standards schaffen. Ob sie stark genug ist, amerikanische und asiatische Hersteller auf den vorwiegend deutsch getriebenen Standardisierungskurs zu bringen?

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“Leonie” – erstes fahrerloses Stadtauto


Assistenzsysteme bereiten Weg für autonomes Fahren von morgen


Im Oktober 2010 kam es zu einem viel bestaunten Ereignis: Mitten in Braunschweig fuhr ein Auto ohne Fahrerhilfe gänzlich automatisch gesteuert durch den Stadtverkehr. Die Entwicklung von Assistenzsystemen in den Forschungslabors der Hersteller zeigt schon heute den Weg in diese Zukunft.

„Leonie“, so der Name des umgebauten VW Passat für die Tests in Braunschweig, bewältigte eine vorgegebene Strecke von drei Kilometern mehrfach ohne menschliche Einwirkung. Bei einer Geschwindigkeit bis zu 60 Stundenkilometern kann das Auto auf einer zweispurigen Straße die Spur halten, Kreuzungen erkennen, Hindernissen ausweichen und in den Verkehr einfädeln. Dazu misst es permanent die Abstände zu den anderen Fahrzeugen. Die “Rohdaten” ermitteln hochauflösende Laser- und Radarsensoren. Aus diesen Daten errechnet „Leonie“ seine Fahrgeschwindigkeit und passt sich dem fließenden Verkehr an. Väter des Stadtpiloten sind die Technische Universität von Braunschweig und seit neuestem auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Sie arbeiten unter dem Dach des Niedersächsischen Forschungszentrums für Fahrzeugtechnik am Standort Wolfsburg zusammen.

Leonie ist jetzt weltweit das erste Roboter-Auto, das im realen Stadtverkehr zum Einsatz kam. So erstaunlich die Demonstration ist – vom autonomen Fahren auf deutschen Straßen sind wir noch weit entfernt. Die Entwicklung von Methoden und Algorithmen ist eine große technische Herausforderung, die in den nächsten Jahrzehnten nur gemeinsam von Ingenieuren, Informatikern, Verkehrstelematikern und Telekommunikationsexperten gelöst werden kann.

In unserer Reportage erklären wir die Funktionsweise von „Leonie“ und zeigen den derzeitigen Stand der Technik. Wir werfen dazu einen Blick in die Forschungslabors der Hersteller Audi, BMW und Daimler, die mit Assistenzsystemen für die Notbremsung oder als Hilfe für den Spurwechsel bereits in der Markteinführung stehen. In großen Simulatoren analysieren Forscher das Fahrverhalten des Menschen und suchen nach den optimalen Modellen solcher Systeme.

© mce mediacomeurope GmbH 2010