MDR - Einfach genial

Das Erfindermagazin "Einfach genial" des MDR besucht die Technisch Hochschule Deggendorf und schaut sich im verschneiten Bayerischen Wald das neu entwickelte IN-DEG System zum kabelfreien und berührungslosen Schnellladen von Elektrofahrzeugen an.

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https://www.youtube.com/watch?v=X1cgI7T4aLk

 

E-WALD Forschungsgruppe präsentiert Weltneuheit

„IN-DEG“, das weltweit erste straßenverkehrszugelassene, berührungsfreie, kabellose Schnellladesystem für Elektro-PKW

Projektgruppe ILSLädt man ein Elektrofahrzeug auf, geht dies nicht ohne Kabel und die jeweils passenden Steckersysteme. 2015 wurden erstmals kabelfreie Ladesysteme für Elektrofahrzeuge vorgestellt, die ein Fahrzeug mit 3,6 kW aufladen können.

Je nach Fahrzeugtyp bedeutet dies aber eine Ladedauer von sechs Stunden. Lädt man das Fahrzeug im öffentlichen Raum, können Regen und Schnee genauso dazu kommen wie eisiger Wind. Der Ladevorgang gestaltet sich somit sehr unkomfortabel. Eine erheblich nutzerfreundlichere Umsetzung kann jetzt die E-WALD Forschungsgruppe der Technischen Hochschule Deggendorf (THD) präsentieren.

Im E-WALD Teilprojekt ILS (Induktives Ladesystem) wurde seit Anfang 2015, zusammen mit den Entwicklern der INTIS GmbH, das weltweit erste straßen-verkehrszugelassene, berührungsfreie, kabellose Schnellladesystem für Elektrofahrzeuge aus dem PKW Segment (IN-DEG) entwickelt und erprobt. „Die Zukunft des Ladens von E-Fahrzeugen ist kabelfrei und berührungslos“, erklärt Prof. Dr. Andreas Grzemba, technischer Gesamtleiter des E-WALD For-schungsprojekts. „Mit der Einführung des autonomen Fahrzeugs, ist dies gleichzeitig eine wesentliche Anforderung an die intelligente Fahrzeugtechnik der Zukunft. Steckersysteme werden dann keine Alternative beim Ladevorgang mehr sein, das kabellose berührungsfreie Laden löst das kabelgebundene Laden ab, wir arbeiten bereits heute an Lösungen“, so Prof. Grzemba.

Im Gegensatz zu kabelgebundenen Entwicklungen zielt IN-DEG darauf ab, den Ladevorgang erheblich zu vereinfachen, die Nutzerfreundlichkeit zu maximieren und gleichzeitig eine Schnellladung des Fahrzeugs sicherzustellen. Bisher übliche Ladesysteme nutzen eine Leistung von 3,6 kW. Im Falle der hier entwickelten Lösung beträgt die übertragene Nennleistung 30 kW. Das System wurde vom Hersteller ursprünglich für 60 kW ausgelegt und entwickelt. Diese Funktionalität kann auch zukünftig für Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten genutzt werden. Mit IN-DEG geht nicht nur das Starten des Ladevorganges bei schlechtem Wetter deutlich komfortabler vonstatten. Auch die bisherige Ladezeit von sechs Stunden kann auf unter eine halbe Stunde verkürzt werden. Bei entsprechend ausgerüsteten Elektrofahrzeugen können unterschiedliche Fahrzeuge am gleichen berührungslosen Schnellladestandort aufgeladen werden. Dies gilt für alle zukünftig so ausgerüsteten Fahrzeuge. Kein Aussteigen bei schlechtem Wetter, kein lästiges anstecken des Steckers mehr. - Das Fahrzeug wird mit Hilfe des integrierten Positioniersystems über eine sogenannte Ladeplatte gefahren. Der Ladevorgang startet nach entsprechender Identifizierung automatisch und die Batterie des Elektrofahrzeugs wird in weniger als 30 Minuten zu 80 % geladen.

Zur Energieübertragung dienen zwei Spulen: Die am Boden angebrachte Pri-märspule ist witterungsfest in Harz eingegossen, mechanisch überfahrbar und integriert vier Antennen zur Kommunikation mit dem Fahrzeug. Sie erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld mit einer Frequenz von ca. 30 kHz. Fahrzeugseitig wurde eine ähnlich ausgelegte sog. Sekundärspule angebracht, die als „Empfänger“ dient und die Leistung an einen Gleichrichter weiterleitet. Dieser gibt zur Ladung der Antriebsbatterie Gleichstrom aus. Die optimale Energieübertragung ist sichergestellt, wenn die beiden Ladeplatten optimal – sprich genau übereinander – ausgerichtet sind. Zu diesem Zweck ist im Steuerrechner ein Positioniersystem integriert. Dieses zeigt dem Fahrer visuell die relative Position der Ladeplatte zum Fahrzeug an. Pfeile assistieren dem Fahrer beim Einparken und wechseln die Farbe, sobald das Fahrzeug korrekt ausgerichtet ist. Eine akustische Hilfe ist der nächste Entwicklungsschritt des Herstellers. Die Toleranz beträgt ± 8 cm, wobei eine Verdrehung des Fahrzeugs durchaus erlaubt ist. Da ein Elektroantrieb durchaus sanfter und präziser mit dem Fahrpedal geregelt werden kann, stellt die exakte Positionierung im Zentimeter-Bereich, im Gegensatz zu einem Verbrennungsfahrzeug, kein nennenswertes Problem dar. Mit dem Ausschalten der Zündung startet der Ladevorgang automatisch. Die kabelgebundene Ladung ist weiterhin möglich. Dazu sind Schaltschütze integriert, mit denen zwischen induktiver und konduktiver Schnellladung umgeschaltet wird. Die Fähigkeit zur „normalen“/ langsamen AC Ladung über das Onboard-Ladegerät bleibt ebenfalls weiterhin bestehen.
Der Industriepartner INTIS, Integrated Infrastructure Solutions GmbH, über-nahm im Projekt die Konstruktion, die Auslegung und Integration der Spulen in die Fahrzeuge. Hier konnte auf langjährige Erfahrungen im Bereich der Entwicklung von induktiven Ladesystemen für die Magnetbahn Transrapid zurückgegriffen werden.

Im Rahmen des Projektes wurden zwei unterschiedliche Fahrzeuge für das induktive Laden umgerüstet. Um vergleichende Untersuchungen zu erlauben, handelt es sich um einen Personenkraftwagen vom Typ Nissan LEAF und ein Lieferfahrzeug vom Typ CITROËN Berlingo. Gleichzeitig wurden zwei Ladestandorte mit dem neuen induktiven Schnellladesystem ausgestattet und in Betrieb genommen. Um auch hier die unterschiedlichen Anforderungen genauestens untersuchen zu können, wurde ein kabelfreier Ladestandort in einer Parkhaus- bzw. Tiefgaragen-Situation in Deggendorf, im städtischen Bereich, geschaffen. Der zweite Ladestandort ist im wesentlich höher gelegenen Teisnach im Außenbereich installiert worden. Der nächste Entwicklungsschritt ist die Ausstattung von Fahrzeugen, die den europäischen CCS-Ladestandard unterstützen, mit entsprechenden induktiven Systemen.
Wissenschaftliche Ziele des Projektes widmeten sich vor allem der Sicherheit des Gesamtsystems. So wurden die Streufelder aus dem Unterboden dreidi-mensional vermessen, um die Einhaltung der zulässigen Grenzwerte in Deutschland zu bestätigen. Ein weiteres Forschungsziel ist eine vergleichende Studie zum herkömmlichen konduktiven Ladevorgang, einschließlich einer Bewertung der Nutzerfreundlichkeit. Am Standort Deggendorf konzentrierten sich die Forschungen auf Feldmessungen, während in Teisnach jahreszeitliche Effekte und Witterungseinflüsse auf den Wirkungsgrad untersucht werden. Beide Ladestandorte stellen keinesfalls Insellösungen dar, da das System an mehreren Standorten in Deutschland installiert wird und somit ein interoperabler Betrieb möglich ist (geplante Standorte sind München, Bad Neustadt a. d. Saale und Lathen).

27. Oktober 2016 | THD-Pressestelle (CM)

Deggendorfer Fachsymposium "Elektromobilität der Zukunft" am 27.10.2016

Elektrisch Mobil 2025

Das Deggendorfer Fachsymposium "Elektromobilität der Zukunft" findet am Donnerstag, den 27. Oktober 2016 an der Technischen Hochschule Deggendorf statt.

Wissenschaftliche Forschungsarbeiten zum Thema Elektromobilität als "Modulbaustein auf dem Weg zur geschlossenen Mobilitätskette" sind Schwerpunkt der Veranstaltung. Wir beleuchten Elektromobilität aus technischer Sicht und mit Hinblick auf Nutzerbedarfe und funktionierende Anreizsysteme.

Welche Schritte sind bis zum Jahr 2025 zu gehen, um die CO2 Emission merklich zu reduzieren und gleichzeitig die Nutzeranforderungen besser abzubilden? Ab wann geht es um Technikoptimierung und nicht mehr darum, Anreize für Elektromobilität zu schaffen?

Weitere Details finden Sie unter Fachsymposium Elektromobilität.

E-WALD präsentiert Optimiertes Reichweiten-Modell (ORM)

Impuls für Elektromobilität in Deutschland - Neue App löst großes Problem bei Reichweitendarstellung in Elektrofahrzeugen

Forscher der Projektgruppe E-WALD der Technischen Hochschule Deggendorf (THD), haben heute das neue „ORM“ (Optimiertes Reichweitenmodell) für Elektrofahrzeuge vorgestellt. Über eine speziell entwickelte App erhalten Nutzer von Elektrofahrzeugen künftig deutlich genauere Daten zur maximalen Reichweite ihres Fahrzeugs. Bayerns Technologieministerin Ilse Aigner hat sich zusammen mit Landwirtschaftsminister Helmut Brunner von der Funktionsfähigkeit des optimierten Reichweitenmodells überzeugt. Aigner zeigte sich als erste offizielle Testerin begeistert: "Das ist ein wichtiger Impuls für die Elektromobilität in ganz Deutschland, der die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen erheblich steigern kann".

Ilse_Aigner_im_E-WALD_Fahrzeug

Vor allem bei Erstnutzern von Elektrofahrzeugen ist die Verunsicherung groß. Bei vielen Elektrofahrzeugen unterschiedlicher Hersteller wird ihnen beim Fahrzeugstart zwar eine maximale Reichweite angezeigt, die aber von den Systemen bereits nach wenigen Fahrminuten beträchtlich nach unten korrigiert wird. Häufig müssen sie feststellen, dass das ursprünglich angepeilte Ziel nun doch nicht mit einer Batterieladung erreichbar ist. Der Grund liegt darin, dass bei marktüblichen Elektroautos nur der Energieverbrauch der letzten zurückgelegten Kilometer in die Reichweitenberechnung einfließt. Mit dem ORM haben die Mitglieder der E‑WALD Forschungsgruppe der THD ein System entwickelt, das vorausschauend arbeitet und die Reichweite eines Elektrofahrzeugs auf den Kilometer genau berechnen kann. Neben der exakten Anzeige der Reichweite hat das Modell einen weiteren großen Vorteil. Es wurde herstellerunabhängig entwickelt und könnte noch in diesem Jahr serienmäßig in ersten E-Fahrzeugmodellen eingesetzt werden. Die Gespräche mit Fahrzeugherstellern laufen vielversprechend.

Als Basis für das ORM-System haben die Forscher eine eigene App, die "InCar App" entwickelt, die auf einem Tablet im E-Auto läuft. Die Bildschirmdarstellung gleicht der von Navigationsgeräten. Darauf wird das Ergebnis der optimierten Reichweitenberechnungen in Form eines blauen Polygons, quasi einer zweidimensionalen Wolke rund um das Fahrzeug, dargestellt. Die Ränder der Wolke markieren die maximale Reichweite des Fahrzeugs. Genauso gut könnte die maximale Reichweite aber auch über eine Kilometeranzeige dargestellt werden. Zusätzlich werden die verfügbaren Ladesäulen und touristische Ziele im Aktionsradius angezeigt.

ORM - Reichweitenpolygon mit Ladestationen

Die Berechnung der Reichweite ist deshalb so genau möglich, weil deutlich größere Datenmengen in das empirischen Modell einfließen. So werden sowohl Geoinformationsdaten wie Topographie und Straßennetz, als auch Fahrzeugdaten wie der aktuelle Ladezustand der Batterie, die Außentemperatur und das Fahrverhalten des Fahrers berücksichtigt.

Voraussetzung dafür ist die einzigartige Aufteilung des E-WALD Forschungsprojekts. Die eigens gegründete E-WALD GmbH ist dabei für den operativen Bereich zuständig. Zu ihren wichtigsten Aufgaben gehören unter anderem die Beschaffung und der Betrieb der Fahrzeugflotte und die Errichtung und der Betrieb der Ladesäulen. Die Fahrzeugflotte umfasst mittlerweile 180 Fahrzeuge fast aller Hersteller. Sie werden über unterschiedlichste Miet- und Car-Sharing-Modelle an Kommunen, Unternehmen und Endverbraucher vermittelt. Strom für die Elektrofahrzeuge steht an mittlerweile 100 Ladesäulen in 90 beteiligten Kommunen in sechs Landkreisen auf einer Fläche von über 7.000 km² zur Verfügung.

An der THD ist das E-WALD Projekt Chefsache. Präsident Prof. Dr. Peter Sperber persönlich ist der Gesamtprojektleiter: "Die Kombination aus Forschungsgruppe und E-WALD GmbH ist wirklich ideal. Die Datenmengen, die unsere Forscher aus dem Betrieb der Fahrzeugflotte erhalten sind gigantisch und beispiellos. Neben den Reichweitenmodellen entwickeln wir unter anderem die neue Generation einer Schnelladesäule für alle Ladesysteme und forschen intensiv im Bereich berührungsloses Laden ohne Stecker. Mit den Ergebnissen können wir die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen deutlich steigern. Das E-WALD ORM ist der beste Beweis dafür", so Prof. Sperber.

Ilse_Aigner_mit_dem_Präsidenten_der_THD

http://www.br.de/mediathek/video/sendungen/abendschau-der-sueden/e-mobil-deggendorf-fh-100.html 

E-WALD GmbH auf sozialen Netzwerken

Die E-WALD GmbH mit dem operativen Flottenbetrieb ist seit Herbst 2014 in verschiedenen Netzwerken wie Facebook, Twitter und Instagram vertreten. Dort sind schnell und einfach die aktuellsten Informationen, neue Fotos oder attraktive Aktionen zu entdecken.

Den aktuellen Imagefilm der GmbH finden Sie hier.

 

Elektromobile Weiterbildung für Fahrlehrer

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Am 5. Dezember wurden zum zweiten Mal Fahrlehrer im Rahmen einer Weiterbildungsveranstaltung des Verkehrsausbildungszentrums VAZ GmbH Deggendorf im Bereich Elektromobiliät geschult. An einem Vormittag wurde den Fahrlehrern das Projekt E-WALD – Elektromobilität Bayerischer Wald mit seinen Zielen und Aufgaben vorgestellt. Die Projektkoordinatorin Katrin Juds präsentierte die bereits verfügbare Infrastruktur mit mehr als 180 Elektrofahrzeugen, die an derzeit 123 Ladesäulen an insgesamt 98 Standorten im E-WALD Gebiet geladen werden können. Fünf weitere Ladestandorte befinden sich im Aufbau zwei sind noch für das Jahr 2014 geplant.

Im zweiten Teil der Veranstaltung wurden Themengebiete wie Elektroantriebe, Batteriekapazität und Reichweite, Rekuperation und Fahrmodi, Ladestecker und Normung der Stecker und die Sicherheitsaspekte detaillierter vorgestellt.

Und selbstverständlich bekamen die Teilnehmer der Schulung die Möglichkeit, Elektrofahrzeuge der E-WALD Flotte Probe zu fahren.

 

E-WALD am Dies Academicus

Am Samstag den 15. November 2014 fand die traditionelle Akademische Jahresfeier der Technischen Hochschule Deggendorf statt. Neben der Auszeichnung der Absolventen und Absolventinnen begleitete auch das Projekt E-WALD die ehemaligen Studenten an diesem Tag. An diesem für die Studenten besonderen Tag wurde ebenfalls das 20-jährige Jubiläum der Hochschule gefeiert. Die Projektgruppe E-WALD war mit einem Stand vertreten und stellte für die rund 800 anwesenden Gäste Fahrzeuge aus der E-WALD Flotte für Probefahrten zur Verfügung.

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Bild 1: E-WALD Flotte; Bild 2: E-WALD Stand: Maxi Seibold (links) und Herrmann Schattenkirchner (rechts)

 

 

eCarTec München - Messe für Elektromobilität

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Vom 20.-22. Oktober 2014 fand die internationale Messe für Elektromobilität eCarTec in München statt. Die Aussteller der eCarTec Messe München präsentierten Elektrofahrzeuge, Speichertechnologien, Antriebs- und Motorentechnik und beschäftigten sich auch in diesem Jahr zusätzlich mit den Themen Energie und Infrastruktur. 

 

Auch die Bayerischen Modellregionen Elektromobilität waren auf der eCarTec mit einem Stand vertreten. Neben e-Gap Garmisch-Partenkirchen, der Modellkommune Bad Neustadt und den Vertretern der Hochschule Kempten präsentierte unsere Modellregion E-WALD – Elektromobilität Bayerischer Wald das Angebot der E-WALD GmbH und den Projektfortschritt des Verbundprojektes E-WALD. Unser Projektpartner Technagon demonstrierte E-WALD Ladesäulen.

 

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Fotos: Kenji Eiler am E-WALD Stand (links); Dr. Armin Rudolph (Bayerisches Wirtschaftsministerium) und Dr. Carsten Wadewitz (Projektträger Jülich) am Stand der Bayerischen Modellregionen (rechts)

 

 

 

 

 


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