Aktuelle Meldungen aus Wissenschaft & Bildung

ZE­DU-1

Mit dem Prototyp Zero Emission Drive Unit – Generation 1, kurz ZEDU-1 – hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit dem Automobilunternehmen HWA ein Straßenfahrzeug entwickelt und erfolgreich getestet, das eine fast vollständig emissionsfreie Mobilität ermöglicht. Es ist damit im Betrieb das umweltfreundlichste Straßenfahrzeug der Welt. Denn das Elektroauto reduziert auch weitestgehend den Ausstoß von Feinstaub und Mikroplastik, der durch den Abrieb von Bremsen und Reifen entsteht. […]

„Für uns stehen die Gesundheit der Menschen und eine unbelastete Umwelt im Vordergrund. Das Projekt ZEDU-1 konzentriert sich auf die Komponenten, die bislang eher wenig Beachtung gefunden haben und nun von der EU-Kommission nach und nach durch gesetzgebende Maßnahmen in ihren Emissionen geregelt werden: nämlich Bremsen und Reifen […]“, sagte Prof. Tjark Siefkes, Direktor des DLR-Instituts für Fahrzeugkonzepte […]. Technologisch hat das Projektteam komplett neue Wege beschritten: Die klassische Scheibenbremse im Radkasten gibt es nicht mehr. Stattdessen wird die Bremse aus dem Rad herausgenommen und über den innovativen Ansatz einer Lamellenbremse in die geschlossene Elektromotor-Getriebe-Einheit integriert. In Kombination mit einer speziell entwickelten Hochleistungselektronik kann die Bremsenergie nahezu vollständig zurückgewonnenen – also rekuperiert – werden. Das ermöglicht es, die Größe der Bremsenkomponenten auf ein Minimum zu reduzieren und die Antriebseinheit sehr kompakt zu bauen. Die Lamellen befinden sich in einem Ölbad. Der Abrieb landet im Öl, das laufend durch einen Filter gepumpt und gereinigt wird. Zusätzlich zur mechanischen Lamellenbremse hat das Team für den ZEDU-1-Prototyp eine Induktionsbremse entwickelt. Diese Induktionsbremse funktioniert fast bis zum Stillstand verschleißfrei und nutzt die Kraft von Magnetfeldern, um eine Bremswirkung zu erzeugen.

Das Verlagern der Bremse vom Radkasten ins Fahrzeuginnere erzeugt den Platz für neue technologische Ansätze, um den Reifenabrieb deutlich zu verringern. Grundlage dafür ist die Einhausung der Räder. Der für das ZEDU-1 charakteristische geschlossene Radkasten ist aerodynamisch so ausgelegt, dass beim Fahren ein Unterdruck entsteht. Der Reifenabrieb sammelt sich dadurch an einer bestimmten Stelle. Eine Lüftereinheit in der Frontpartie des Fahrzeugs saugt die Partikel dort ab und schickt sie durch ein Filtersystem – ähnlich wie bei einem Staubsauger. So tritt ausschließlich gereinigte Luft aus dem Fahrzeug aus. […]

Auf dem Gelände des Prüfzentrums Boxberg und auf dem institutseigenen Rollenprüfstand untersuchten die Forschenden im Sommer 2022, wie gut die neuen Komponenten des ZEDU-1-Prototyp den Ausstoß von Feinstaub und Mikroplastik unter realen Bedingungen senken konnten. […] Die Ergebnisse der ersten Testfahren haben das ZEDU-Team überzeugt: „Was wir jetzt schon sagen können, ist dass wir den Bremsabrieb komplett vermeiden können. Beim Reifenabrieb haben unsere Messungen gezeigt, dass wir bis zu einer Geschwindigkeit von 50 Kilometern pro Stunde, den Reifenabrieb komplett vermeiden und bei höheren Geschwindigkeiten um 70 bis 80 Prozent reduzieren können. Nächste Schritte sind, die Technologie gemeinsam mit der Industrie weiterzuentwickeln, um sie erfolgreich in Serie bringen zu können.“

Vollständige Quelle: DLR