effizient, sicher und preiswert

Neues Elektrofahrzeug »Visio.M«

21. Oktober 2014

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Gemeinsam mit Spezialisten aus der Industrie haben Forscher der Technischen Universität München (TUM) ein neues Elektrofahrzeug entwickelt: der Visio.M. Ziel war es, ein Fahrzeug zu entwickeln, das Sicherheit und Komfort bietet, eine vernünftige Reichweite besitzt und dennoch preisgünstig ist. Das Fahrzeug wird auf der eCarTec vom 21. bis 23. Oktober 2014 der Öffentlichkeit vorgestellt.

Der neue Visio.M von vorne; Bildquellen: TU München

Der neue Visio.M von vorne; Bildquellen: TU München

Der visio.M vond er Seite

Der Visio.M von d er Seite

Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über zweieinhalb Jahre mit insgesamt 7,1 Mio. € gefördert.

Der Visio.M hat eine Reichweite von rund 160 Kilometern und bietet Platz für zwei Personen mit Gepäck. Mit nur 15 Kilowatt Motorleistung erreicht das Fahrzeug eine maximale Geschwindigkeit von 120 km/h. Sein Design ist sportlich und selbstbewusst. Die Ausstattung erfüllt alle wesentlichen Anforderungen an ein modernes Fahrzeug, mit vernetztem Infotainment und Navigationshilfen bis hin zu Lenkrad- und Sitzheizung.

Der Elektromotor im Visio.M bezieht seine Energie aus einem Lithium-Ionen-Akku hinter den Sitzen, der aus Consumer-Zellen besteht und eine Kapazität von 13,5 kWh bereitstellt. Der Akku wiegt annähernd 85 kg und lässt sich in nur drei bis vier Stunden an einem 230 V-Anschluss aufladen. In seinen Gesamtkosten aus Anschaffung und Betrieb soll das Fahrzeug günstiger sein als ein vergleichbarer Benziner.

Entscheidend für die hohe Energieeffizienz des Visio.M ist sein geringes Gewicht. Die Fahrgastzelle besteht aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, in Vorder-, Hinterwagen und Dachrahmen kommt Aluminium zum Einsatz. Alle Scheiben bestehen aus Polycarbonat. Dieses Material ist nur halb so schwer wie Glas, dank einer speziellen Beschichtung aber ebenso kratz- und witterungsbeständig. Auch bei Fahrwerk, Lenkung und Getriebe sparten die Forscher mit speziellen Leichtbaukonstruktionen Gewicht ein. Ohne Batterie wiegt der Visio.M damit nur 450 Kilogramm.

»Für ein Elektrofahrzeug ist geringes Gewicht essenziell«, sagt Prof. Markus Lienkamp, Inhaber des TUM-Lehrstuhls für Fahrzeugtechnik, »denn mehr Gewicht erfordert mehr Akkuleistung für die gleiche Reichweite und verursacht damit höhere Kosten. Mehr Gewicht heißt auch weniger Dynamik bei gleicher Leistung. Wir wollten aber ein Auto, das bezahlbar ist und Spaß macht beim Fahren.«

Sicherheit steht im Vordergrund

Blick ins Interieur

Blick ins Interieur

Ein alltagstauglicher Pkw für den Massenmarkt muss einen wirksamen Schutz für die Insassen gewährleisten. Vor allem beim Zusammenstoß mit schwereren Fahrzeugen muss auch ein Kleinstfahrzeug trotz seiner geringen Außenabmessungen einen sicheren Überlebensraum bieten. Die Fahrgastzelle des Visio.M besteht aus einem mehrteiligen Monocoque aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff in Kombination mit ultraleichten Sandwichmaterialien und ist durch eine besonders hohe Steifigkeit gekennzeichnet.

Zusätzlich haben die Ingenieure ein Sicherheitskonzept entwickelt, das konsequent die vorausschauende Analyse des Verkehrsgeschehens einbezieht. Durch eine 360°-Erfassung der unmittelbaren Fahrzeugumgebung mittels Radar- und Kamerasensoren ist es möglich, frühzeitig kritische Fahrsituationen zu erkennen. Erkennt das Fahrzeug eine nicht mehr vermeidbare Kollision, aktiviert es eingebaute Insassenschutzsysteme schon vor dem eigentlichen Crash.

Neuartige Struktur-Airbags und adaptive Gurtstraffer- und Kraftbegrenzer-Systeme sorgen für weitere Aufprallsicherheit.

Im Gegensatz zu konventionellen Autos wurde für Visio.M das Auge des Fahrers als Fixpunkt für die Verstellfunktionen festgelegt. Bedienelemente wie Radio, Klimaanlage oder Navigationsgerät erreicht man über ein zentrales Touch-Display. Basis des Systems ist eine offene Software-Architektur, die jederzeit um zusätzliche Elemente erweitert werden kann.

Hohe Reichweite

Der Akku des Visio.M besteht aus bewaehrten Consumer-Zellen. Die innovative Kontaktierungsmethode der TUM-Ausgruendung INVENOX reduziert die Herstellungskosten - Foto: Andreas Battenberg / TU Muenchen

Der Akku des Visio.M besteht aus Consumer-Zellen. Die innovative Kontaktierungsmethode der TUM-Ausgruendung Invenox reduziert die Herstellungskosten Foto: Andreas Battenberg / TU Muenchen

Um trotz einer relativ kleinen Batterie eine möglichst große Reichweite zu erzielen, wurden verschiedene Parameter, wie niedriges Gewicht, geringer aerodynamischer Widerstand, effizienter Antrieb, wenig Rollreibung und energiesparende Klimatisierung, optimiert.

So erhielt der 1,55 m breite und 1,31 m hohe Zweisitzer beispielsweise eine sehr gute Aerodynamik. Der niedrige cw-Wert von 0,24, die kleine Stirnfläche von 1,69 Quadratmetern und die auf niedrigen Rollwiderstand optimierten Reifen (115/70 R 16) verringern zusätzlich zum geringen Gewicht den Energieverbrauch.

Einen weiteren Beitrag zur Effizienz leistet das aktive »Torque Vectoring«-Differenzial: Eine kleine Elektromaschine im Getriebe, die sowohl als Elektromotor als auch als Generator betrieben werden kann, verteilt die Kraft ideal auf die beiden Hinterräder. Durch die bessere Stabilität beim Bremsen in Kurven kann auf diese Weise wesentlich mehr Energie zurückgewonnen.

Energiesparende Klimatisierung

Besonderes Augenmerk wurde im Visio.M auch auf die Ausgestaltung von Klima und Heizung gelegt. Überall dort, wo Wärme entsteht, wird diese zurückgewonnen, um sie bei Bedarf für die Heizung des Wagens nutzen zu können. Im Klimagerät sowie in den Sitzen sind sogenannte Peltier-Elemente eingebaut. Diese elektrothermischen Wandler können sowohl wärmen als auch kühlen. Damit ist ein umweltfreundlicher Betrieb ohne Kältemittel gewährleistet.

Bei sehr kalter Witterung steht zudem ein mit Ethanol befeuerter Brenner zum reichweitenneutralen Heizen bereit.

»Mit dem Visio.M haben wir gezeigt, dass es möglich ist, ein sehr leichtes und gleichzeitig sicheres Elektrofahrzeug zu bauen, dessen Gesamtkosten bei Serienproduktion unter denen eines vergleichbaren Benziners liegen sollte«, bemerkt Prof. Markus Lienkamp »Bis zu einer Serienfertigung ist es aber immer noch ein weiter Weg, denn nahezu alle Teile müssten an die Fertigungsbedingungen der Großserie angepasst werden.«

Am Forschungsprojekt »Visio.M« beteiligen sich, neben den Automobilkonzernen BMW AG (Konsortialführer) und Daimler AG, die Technische Universität München als wissenschaftlicher Partner, sowie die Autoliv B. V. & Co. KG, die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), die Continental Automotive GmbH, die Finepower GmbH, Hyve AG, die IAV GmbH, InnoZ GmbH, Intermap Technologies GmbH, LIONSmart GmbH, Amtek Tekfor Holding GmbH, Siemens AG, Texas Instruments Deutschland GmbH und TÜV SÜD AG. Das Projekt wurde im Rahmen des Förderprogramms IKT 2020 und des Förderschwerpunkts »Schlüsseltechnologien für die Elektromobilität – STROM« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) über 2,5 Jahre gefördert und hat ein Gesamtvolumen von 10,8 Mio. Euro.



 

Weitere Informationen finden sich unter www.visiom-automobile.de