Hybrid aus Brennstoffzelle und Batterie
Das DLR hat einen Demonstrator gebaut, wie das Auto der Zukunft aussehen könnte. Dabei wurde auch auf Leichtbau sowie Flexibilität im Innenraum Wert gelegt.
Bild: © DLR
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat ein Konzept für Fahrzeuge der Mittel- und Oberklasse entwickelt. Es ist fünf Meter lang, zwei Meter breit und bietet Platz für fünf Personen. Das Interurban Vehicle (IUV) kombiniert Brennstoffzelle, Batterie und neue Ansätze für das Energiemanagement.
Das Fahrzeug soll emissionsfreies und bequemes Fahren über Strecken von bis zu 1000 Kilometern ermöglichen. Autonome Fahrfunktionen entlasten die Fahrenden. Das DLR spricht außerdem von neuen Freiheiten bei der Gestaltung des Innenraums.
Vorne Brennstoffzelle, unten Wasserstoff und hinten Batterie – so ist das Fahrzeug aufgebaut.
Durch die geschickte Kombination unterschiedlicher Leichtbau-Ansätze wiege das IUV mit Energiespeichern im leeren Zustand weniger als 1600 Kilogramm. Gleichzeitig biete es einen sehr hohen Sicherheitsstandard.
Eine leichte Fahrzeugstruktur sei der Schlüssel, um den Energieverbrauch niedrig und die Reichweite hoch zu halten. Die Rohkarosserie wiegt 250 Kilogramm. Das ist laut DLR rund ein Viertel weniger als aktuell in diesem Fahrzeugsegment üblich.
Um dieses Ziel zu erreichen, wurden unterschiedliche Leichtbauweisen umgesetzt. Sandwich-Materialien kombinieren beispielsweise eine Decklage aus Faserverbundmaterial mit einem leichten Kern aus Kunststoffschaum oder auch nachhaltigen Werkstoffen wie Balsaholz. Dieser Aufbau macht die Fahrzeuge leicht mit gleichzeitig sehr vorteilhaften Crash-Eigenschaften.
Die Bodenstruktur ersetzt Kabel
Wo möglich haben die Forschenden auch mit Funktionsintegration gearbeitet. So trägt die Bodenstruktur nicht nur sämtliche Aufbauten des Fahrzeugs, sondern leitet gleichzeitig Strom oder Daten. Man könne also teilweise auf Kabelleitungen verzichten und so weiter Gewicht einsparen.
Das IUV ist als Brennstoffzellen-Plug-in-Hybrid ausgelegt. Die Brennstoffzelle befindet sich im Vorderwagen, die Batterie im Heck des Fahrzeugs. Der Wasserstofftank ist im Unterboden verbaut.
Auch das Thema Energiemanagement hat das DLR-Team unter die Lupe genommen. Für das IUV haben sich die Forschenden Metallhydrid-Speicher angeschaut. Mit ihrer Hilfe lässt sich ein Teil der Druckdifferenz zwischen dem Wasserstofftank mit 700 Bar und der Brennstoffzelle mit fünf Bar nutzen, um zusätzliche Kälte für die Klimatisierung des Fahrzeugs zu erzeugen. (wa)