Der Verkehrssektor zählt mit einem Anteil von 30 Prozent zu den größten CO2-Emittenten. In diesem Bereich besteht somit nach wie vor großer Handlungsbedarf, um die Klimaziele zu erreichen. Elektrofahrzeuge gehen wesentlich effizienter mit Energie um als herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und spielen daher eine entscheidende Rolle bei der Erreichung der Klimaziele.
Das europäische Projekt SELFIE beschäftigt sich mit einer zentralen Herausforderung im Kontext der Etablierung der Elektromobilität – der Performance der Batterie, die wiederum ganz wesentlich von der Betriebstemperatur beeinflusst wird. Abweichungen vom optimalen Temperaturfenster führen nicht nur zu einer Verschlechterung der Batterieeigenschaften, sondern können auch sicherheitsrelevante Problematiken hervorrufen. Diese Herausforderungen manifestieren sich besonders ausgeprägt bei energieintensiven Prozessen wie dem Schnellladen oder übermäßigem Entladen der Batterie. In diesem Kontext kommt einem effizienten Thermomanagementsystems, das die Temperatur der Batterie gezielt reguliert und somit das Gesamtfahrerlebnis eines Elektrofahrzeugs erheblich optimiert, eine zentrale Bedeutung zu.
Im Rahmen von SELFIE wurde ein intelligentes, modulares, skalierbares und energieeffizientes Konzept für das Batterie-Thermomanagement entwickelt. Ein adaptives Design des Batteriesystems ermöglicht eine flexible Erweiterung der Batteriekapazität und -spannung. Diese neuartige Lösung wurde durch umfangreiche experimentelle Funktionalitätstests sowie durch Modellierung der funktionalen Sicherheit eingehend evaluiert. Die Gesamtlösung findet ihre praktische Anwendung in einem Demonstrationsfahrzeug – einem Fiat Doblò, validiert durch umfassende Testreihen auf Prüfständen, Teststrecken und im realen Straßenverkehr.
Als Teil des hochkarätigen Projektkonsortiums waren die Expert:innen des AIT unter anderem mit der Durchführung von CFD-Simulationen zur numerischen Modellierung von Mehrphasenströmungen in Wärmetauschern befasst. Weiters wurden Simulationen für das thermische Management des Batteriemoduls durchgeführt, womit das AIT einen wesentlichen Beitrag zum Gelingen dieses Projekts geleistet hat.
Mirza Popovac, der Projektverantwortliche am AIT, erklärt: "Betrachtet man die Entwicklung der Elektromobilität aus der Perspektive der Nutzer:innen, so stehen Kosten und Effizienz im Vordergrund. Die grundlegende Überlegung ist dabei folgende: Wenn die Erwartungen der Nutzer:innen erfüllt werden, insbesondere in Bezug auf Ladezeit und Reichweite, und gleichzeitig eine vergleichbare Leistung zu akzeptablen Kosten geboten wird, dann wird der Übergang von konventionellen Verbrennungsmotor-Fahrzeugen zu Elektrofahrzeugen reibungslos vonstattengehen."
Zum SELFIE-Projektvideo:
This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 824290.