Shell Eco-Marathon

Hochschul-Wettbewerb kürt effiziente Auto-Entwicklungen

Das Zukunftsthema der Automobilbranche ist Effizienzsteigerung. Zahlreiche Projekte an Hochschulen bereiten Studenten auf dieses Thema vor. Das Team proTRon an der FH Trier hat schon mehrfach den Shell Eco-Marathon gewonnen – die inoffizielle Weltmeisterschaft der effizientesten Fahrzeuge.

Was macht ein Auto aus? Muss es eine Tonne wiegen, braucht es vier Airbags, muss es auf der Autobahn 180 km/h fahren? Das Team proTRon der Fachhochschule Trier stellt alles auf den Prüfstand. Schließlich will es ein Ziel erreichen. Ein Fahrzeug zu schaffen, dessen Verbrauch unter 1 l Benzin auf 100 km liegt und das dennoch straßentauglich ist.

Schon mehrfach konnte das Team proTRon den Shell Eco-Marathon, die inoffizielle Weltmeisterschaft der energiesparendsten Fahrzeuge, gewinnen. Mit Spezialanfertigungen, hocheffizienten Liegekonstruktionen oder Studienfahrzeugen aus Karbon. Nun nehmen sie sich ein Serienfahrzeug als Plattform, den indischen Tata Nano, der schon sehr gute 600 kg Leergewicht hat. Das Team versucht nun, das Gewicht um weitere 200 kg zu drücken.

Team proTRon der Hochschule Trier hat mehrfach den Shell Eco-Marathon gewonnen

„Mit dem Team wollen wir auch Impulse für die Automobilwirtschaft setzen. Dafür brauchten wir etwas, das mehr wie ein Auto aussieht“, sagt Hartmut Zoppke, Professor an der FH Trier sowie Projektinitiator und Betreuer. Der Tata Nano ist das einzige verfügbare viersitzige Serienfahrzeug, das ohne den Einsatz exotischer und kostentreibender Werkstoffe eine Masse von nur 600 kg erreicht

Bei der Entwicklung geht es dem Team nicht notgedrungen um Lösungen für E-Mobile. „Im Vordergrund steht das Thema Effizienzsteigerung. Die betrifft vor allem die Teilbereiche des Antriebs, des Fahrzeugbaus und der IT“, sagt Professor Zoppke. Fahren mit Strom kann eine mögliche Lösung sein. Sich allerdings darauf zu versteifen, hält Zoppke nicht für sinnvoll. „Ich sage meinen Studenten immer, dass sie auch mit einer Spezialisierung auf Verbrennungsmotoren noch gut bis zur Rente arbeiten können.“ Doch für bestimmte Bereiche, etwa im städtischen Verkehr, sind aus seiner Sicht auch hundertprozentige E-Fahrzeuge denkbar.

Team Solarworld GT der Hochschule Bochum entwickelt Solar-Autos

Einen anderen Ansatz hat das Team Solarworld GT der Fachhochschule Bochum. Seit 2006 besteht eine Partnerschaft mit dem gleichnamigen Unternehmen. Gemeinsam wurden bereits verschiedene Solarautos entwickelt. Der Solarworld GT befindet sich gerade auf Tour. Geplant ist es, als erstes Solarauto eine Weltumrundung zu verwirklichen. Auch hier geht es um den Weg zum Ziel. Die Ingenieure aus den Fachbereichen Mechatronik, Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik haben hier die Chance, ihr theoretisches Wissen in die Praxis umzusetzen. Mit dem Solarworld GT haben sie zudem ein Fahrzeug entwickelt, dass zumindest theoretisch auch auf den Straßen denkbar wäre.

Die RWTH Aachen und TU München nähern sich dem Thema der energieeffizienten Mobilität von der Kostenseite. Denn hier liegt die größte Hürde für den Erfolg der Fahrzeuge. Sie sind schlichtweg noch zu teuer. Angepeilt haben die beiden Hochschulen mit den Modellen Streetscooter und Mute Fahrzeuge, die im Verkauf lediglich zwischen 5000 € und 10 000 € kosten sollen.

RWTH Aachen und TU München wollen das günstige E-Auto entwickeln

Deutlich weniger als die günstigsten E-Mobile, die derzeit auf dem Markt sind. Beide Elektroautos sind Kleinwagen für die Stadt und die Kurzstrecke. Aber ob sie tatsächlich jemals in den Handel gelangen, steht noch in den Sternen. Zudem werden die Preise bislang noch ohne die Kosten für die Batterien berechnet. Die sind bei E-Mobilen ein deutlicher Kostenfaktor.

Doch der Lerneffekt der Professoren und Studenten am konkreten Fahrzeug ist schon jetzt enorm. Um die Herstellungskosten möglichst gering zu halten, werden die Prozesse extrem optimiert. So soll der Streetscooter in nur 20 Montageschritten entstehen.

Bei normalen Autos sind derzeit noch rund 100 erforderlich. Bei allen Hochschulprojekten geht es vor allem um „Problem Based Learning“ – Lernen an einer ganz konkreten Fragestellung. Planung, Budgetierung, Organisation und Konstruktion gehören zu ihren Aufgaben. Rund 50 Mitglieder hat das Team proTRon.

Es sind überwiegend Ingenieure, aber auch Kommunikationsdesigner oder Architekten gehören dazu, die z. B. die Messestände konzipieren. Vor zwei Jahren ist Jacob Kochems hinzugestoßen. Für den 26-Jährigen sollte es eine Projektarbeit für den Bachelor werden. Schließlich wurde es die Abschlussarbeit und noch heute, während des Masterstudiums Elektrotechnik, brennt der angehende Ingenieur für das Projekt.

Seine Aufgabe: Programmierung. Etwa für das Sieger-Fahrzeug proTRon. Sowohl für die Steuerung der beiden Elektromotoren als auch für die Brennstoffzelle, die die Energie für den Antrieb liefern.

Im Augenblick ist der Energieträger im Dauereinsatz bei Kälte, Wärme und Feuchtigkeit. Unter welchen Bedingungen arbeitet die Brennstoffzelle am effektivsten? Wenn das feststeht, muss Kochems die Programmierung so verändern, dass dieser optimale Zustand erreicht wird und der Energieträger am besten läuft. Die Mitglieder des Teams werden insbesondere auf Messen immer wieder angesprochen, ob sie nicht nach dem Studium daran interessiert wären, für diesen oder jenen Automobilhersteller zu arbeiten. Noch sind Kochems Gedanken auf ein ganz anderes Ziel gerichtet. Im Mai geht es wieder los. Dann muss das Team proTRon wieder beweisen, dass es zu den besten seiner Zunft gehört. Im letzten Jahr schaffte das proTRon Modell Aeris eine Reichweite von 233 km/kWh. Rein rechnerisch sind das 0,048 l auf 100 km. Das gilt es diesmal zu toppen.  

Von Henning Zander

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