Hochschule

Elektroautos im Fokus von Forschung und Lehre  

Klimaschutz und Versorgungssicherheit zwingen zum Abschied vom Mineralöl. Forschung und Lehre setzen auf Elektromobilität. VDI nachrichten, Bonn, 11. 9. 09, Fr/ws

Das Auto, das unentbehrliche Verkehrsmittel, soll neu erfunden werden. Kein umweltschädliches Abgas und Unabhängigkeit von erdölbasierten Kraftstoffen sind die Hauptziele. Darauf setzt beispielsweise das Institut für Kraftfahrzeuge (ika) der Technischen Hochschule in Aachen mit einem reinen Elektroantrieb.

„Deutschland ist traditionell Technologieführer in der Autowelt“, sagt Institutsleiter Jan-Welm Biermann, „und wir wollen das auch auf dem Gebiet der Elektromobilität werden.“ Der Autobauer skizziert den Umbruch in all seinen technischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Auswirkungen: Die Konstrukteure müssen grundlegend umdenken, wenn statt des Tanks feuerfeste Batteriepacks eingebaut werden sollen Praktisch jede Parkbucht vor dem Haus oder am Arbeitsplatz braucht einen elektrischen Anschluss zum Nachladen – womöglich, so Biermann, ist das demnächst am Einkaufszentrum sogar kostenlos möglich, als Dankeschön fürs Kommen. Alles hängt letztlich von der „Kundenakzeptanz“ ab. „So fehlt dem Elektroauto etwa der sportliche Sound aus dem Auspuff“, räumt Biermann ein. „Es klingt zunächst noch nach elektrischer Straßenbahn statt Formel 1.“

Das Elektroauto von morgen schlägt unmittelbar auf die Organisation der Forschung und Lehre von heute durch, bekräftigt Hochschullehrer Biermann. Sein ika stimmt sich mehr denn je mit den Kollegen für Elektrische Antriebe und Elektrische Maschinen ab.

Examenskandidaten und Doktoranden arbeiten institutsübergreifend und zeitweilig vor Ort bei Audi mit dessen Entwicklungsingenieuren. „Sie erleben in der Zusammenarbeit zwischen uns und der Hochschule so etwas wie eine duale Ausbildung“ bekräftigt Christian Allmann, Projektleiter bei Audi Electronics Venture. „Die ist ein Sprungbrett auf einen sicheren Arbeitsplatz in der Spitzentechnologie.“

Unter dem Titel „e-Performance“ fördert das Bundesforschungsministerium die Entwicklung eines komplett neuartigen Systemkonzepts für ein leistungsfähiges Elektrofahrzeug. Dafür fließen in den nächsten drei Jahren insgesamt 22 Mio. € aus Steuern, 10 Mio. € direkt an die Auto- und Elektroingenieure der RWTH Aachen und ihren Nachwuchs.

Das andere Geld geht an die industriellen Partner, namentlich den Markenhersteller Audi und den Zulieferer Bosch. In diesem Forschungsverbund arbeiten auch Wärmespezialisten von der TU München und Leichtbau- und Kunststofftechniker der TU Dresden.

Gleichwohl ist das Elektroauto keineswegs eine Neuentdeckung. Schon seit den 70er-Jahren ist die Vorlesung „Unkonventionelle Fahrzeugantriebe“ Standard am ika. 16 verschiedene Prototypen wurden zusammengebaut.

Das Thema hat eine mehr als hundertjährige Geschichte. Der Lohner-Porsche mit Elektromotor war die Sensation auf der Weltausstellung 1900 in Paris. Ab 1901 werkelte die Wiener Firma an einem Hybridantrieb aus Benzin und Strom, um die Reichweite zu erhöhen.

Wuppertal-Institut: Umweltverträglichkeit des Elektro- Autos ist noch umstritten

Wenig später startete auch AEG in Berlin mit dem Bau von Elektrofahrzeugen. „Aber das im Überfluss geförderte Erdöl mit seiner Energiedichte und das Autobahnnetz bedeuteten vorerst das Ende des E-Mobils“, erläutert Werner Tillmetz vom baden-württembergischen Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung. Einen neue Chance für Elektrofahrzeuge kam mit der Ölkrise 1973. Schon wegen der Luftverschmutzung in den Großstädten startete der Elektrokonzern RWE die „GES Gesellschaft für elektrischen Straßenverkehr“.

1974 ging in Mönchengladbach die erste batteriegetriebene Buslinie der Welt in Betrieb, für 14 Jahre. „Aber die Antriebsalternative konnte sich auf dem europäischen Markt vor allem angesichts beliebter Diesel-Pkw lange nicht durchsetzen“, sagt Experte Biermann.

So wurden vielmehr Japan und die USA, wo Diesel-Pkw bis Mitte des vorigen Jahrzehnts praktisch unverkäuflich waren, zu Vorreitern des Hybridantriebs, vor allem dank des Toyota Prius, gebaut seit 1997.

Das technische A und O des E-Mobils sind raumsparende, energiegeladene und brandsichere Lithium-Ionen-Batterien für E-Autos. Die US-Regierung unter Präsident Barack Obama will das Zigfache investieren.

Allerdings: Bis 2015 marktfähige Hochleistungsbatterien auf den Markt zu bringen, hält Martin Winter vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Münster für „eine sehr, sehr große Aufgabe“. Sein Institut hat den neuen Forschungsschwerpunkt für Batterietechnik. Es wird von Industriepartnern unterstützt, die die gesamte Wertschöpfungskette vom Rohstoff über die Herstellung von Großbatteriekomponenten bis zur Anwendung im Auto repräsentieren. „Ingenieurstudenten, die sich jetzt breit im Maschinenbau, der Elektrotechnik und der Chemie aufstellen, haben exzellente Karriereaussichten“, prognostiziert Winter.

Gleichwohl kann das Bild von der schönen neuen Welt mit dem emissionsfreien E-Mobil täuschen: Das „Wuppertal-Institut für Klima und Umwelt“ hat errechnet, dass ein Elektroauto mit Strom aus Steinkohle genauso viel Treibhausgas verursacht wie ein herkömmlicher Benziner mit 5 l bis 6 l Verbrauch. HERMANN HORSTKOTTE

Von Hermann Horstkotte

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