Extern aufladbare Hybridelektro-Pkw, sogenannte Plug-in-Hybride, werden zur Erreichung der Flottenzielwerte für CO2 in der EU zukünftig stärker in den Markt kommen müssen. Es ist notwendig, dass auch diese Fahrzeuge im praktischen Betrieb auf der Straße nur möglichst geringe Mengen der verschiedenen Schadstoffe ausstoßen und die CO2-Emissionen möglichst realistisch bestimmt werden. Im Vorhaben wurde ein Plug-in-Hybrid-Pkw in Messungen auf dem Prüfstand und auf der Straße umfassend bezüglich des Emissionsverhaltens charakterisiert. Das Vorhaben lief parallel zur Weiterentwicklung der Abgasgesetzgebung auf EU-Ebene durch RDE und WLTP. Die Ergebnisse flossen in die entsprechenden Prozesse ein.
Das Projekt "Teilvorhaben: Kraftstoff - Untersuchung und Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von bse Engineering Leipzig GmbH durchgeführt. Die Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien im Rahmen der aus Klimaschutzgründen notwendigen Dekarbonisierung des Energiesystems hängt aufgrund des fluktuierenden Angebots entscheidend an der Frage der Speichermöglichkeiten. Zur Langfristspeicherung eignet sich u.a. die Umwandlung regenerativ erzeugter elektrischer Energie in chemische Energie in Form von Wasserstoff. Dieser kann unter Einbindung von Kohlendioxid zu weiteren strombasierten Kraftstoffen (e-Fuels) synthetisiert werden. Um die Dekarbonisierung des Verkehrssektors voranzutreiben, bieten Plug-in-Hybridfahrzeuge ein großes Potential, da sie durch den Einsatz von regenerativem Strom und e-Fuels einen CO2-neutralen Betrieb bei gleichzeitig hoher Reichweite und schneller Betankung ermöglichen. Um die vorhandene Infrastruktur weiter zu nutzen, bietet sich u.a. strombasiertes Methanol als Ersatz für Ottokraftstoffe an. Im Rahmen des Projektes sollen Fragen zur Eignung von Methanol als Kraftstoff für moderne Verbrennungsmotoren geklärt sowie Handlungsbedarfe aufgezeigt werden. Die erzielbaren Wirkungsgrade sollen im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung über den gesamten Lebenszyklus ermittelt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Grundlagen der motorischen Verbrennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Kolbenmaschinen durchgeführt. Die Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien im Rahmen der aus Klimaschutzgründen notwendigen Dekarbonisierung des Energiesystems hängt aufgrund des fluktuierenden Angebots entscheidend an der Frage der Speichermöglichkeiten. Zur Langfristspeicherung eignet sich u.a. die Umwandlung regenerativ erzeugter elektrischer Energie in chemische Energie in Form von Wasserstoff. Dieser kann unter Einbindung von Kohlendioxid zu weiteren strombasierten Kraftstoffen (e-Fuels) synthetisiert werden. Um die Dekarbonisierung des Verkehrssektors voranzutreiben, bieten Plug-in-Hybridfahrzeuge ein großes Potential, da sie durch den Einsatz von regenerativem Strom und e-Fuels einen CO2-neutralen Betrieb bei gleichzeitig hoher Reichweite und schneller Betankung ermöglichen. Um die vorhandene Infrastruktur weiter zu nutzen, bietet sich u.a. strombasiertes Methanol als Ersatz für Ottokraftstoffe an. Im Rahmen des Projektes sollen Fragen zur Eignung von Methanol als Kraftstoff für moderne Verbrennungsmotoren geklärt sowie Handlungsbedarfe aufgezeigt werden. Die erzielbaren Wirkungsgrade sollen im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung über den gesamten Lebenszyklus ermittelt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Gesamtprojektleitung, Systemanalyse und -anforderungen, Gesamtsystem 'Motor' und Evaluierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mercedes-Benz Group AG durchgeführt. Die Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien im Rahmen der aus Klimaschutzgründen notwendigen Dekarbonisierung des Energiesystems hängt aufgrund des fluktuierenden Angebots entscheidend an der Frage der Speichermöglichkeiten. Zur Langfristspeicherung eignet sich u.a. die Umwandlung regenerativ erzeugter elektrischer Energie in chemische Energie in Form von Wasserstoff. Dieser kann unter Einbindung von Kohlendioxid zu weiteren strombasierten Kraftstoffen (e-Fuels) synthetisiert werden. Um die Dekarbonisierung des Verkehrssektors voranzutreiben, bieten Plug-in-Hybridfahrzeuge ein großes Potential, da sie durch den Einsatz von regenerativem Strom und e-Fuels einen CO2-neutralen Betrieb bei gleichzeitig hoher Reichweite und schneller Betankung ermöglichen. Um die vorhandene Infrastruktur weiter zu nutzen, bietet sich u.a. strombasiertes Methanol als Ersatz für Ottokraftstoffe an. Im Rahmen des Projektes sollen Fragen zur Eignung von Methanol als Kraftstoff für moderne Verbrennungsmotoren geklärt sowie Handlungsbedarfe aufgezeigt werden. Die erzielbaren Wirkungsgrade sollen im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung über den gesamten Lebenszyklus ermittelt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Für Methanolbetrieb angepasste Einspritz- und Motorsteuerungssysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Continental Automotive GmbH durchgeführt. Die Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien im Rahmen der aus Klimaschutzgründen notwendigen Dekarbonisierung des Energiesystems hängt aufgrund des fluktuierenden Angebots entscheidend an der Frage der Speichermöglichkeiten. Zur Langfristspeicherung eignet sich u.a. die Umwandlung regenerativ erzeugter elektrischer Energie in chemische Energie in Form von Wasserstoff. Dieser kann unter Einbindung von Kohlendioxid zu weiteren strombasierten Kraftstoffen (e-Fuels) synthetisiert werden. Um die Dekarbonisierung des Verkehrssektors voranzutreiben, bieten Plug-in-Hybridfahrzeuge ein großes Potential, da sie durch den Einsatz von regenerativem Strom und e-Fuels einen CO2-neutralen Betrieb bei gleichzeitig hoher Reichweite und schneller Betankung ermöglichen. Um die vorhandene Infrastruktur weiter zu nutzen, bietet sich u.a. strombasiertes Methanol als Ersatz für Ottokraftstoffe an. Im Rahmen des Projektes sollen Fragen zur Eignung von Methanol als Kraftstoff für moderne Verbrennungsmotoren geklärt sowie Handlungsbedarfe aufgezeigt werden. Die erzielbaren Wirkungsgrade sollen im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung über den gesamten Lebenszyklus ermittelt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Automotivegerechte Umsetzung von Wandlersystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HELLA KGaA Hueck & Co. durchgeführt. Im Projekt wird der Einsatz von GaN-Bauteilen in Leistungswandlern für den Einsatz in EVs und PHEVs untersucht. Immer mehr Sicherheits- und Komfortkomponenten benötigen Leistungen im Bereich größer als 1kW, die im 12V-Bordnetz unzureichend oder gar nicht bedient werden können. Dafür wurden für Pkw weitere Spannungsebenen im Bereich von 48V bzw. über 400V etabliert. Zur Leistungsübertragung zwischen diesen Spannungsebenen sind kompakte, effiziente und zuverlässige Wandler erforderlich. Zunächst wird ein hochdynamischer, bidirektionaler Bordnetzwandler mit einer Nennleistung von ca. 6kW entwickelt, der eine Verkleinerung bzw. Entfall der 48V-Batterie ermöglicht. Zu diesem Zweck werden die Eigenschaften neuer GaN-Schalter und innovative AVT-Ansätze zur Kühlung eingesetzt, um trotz erhöhter Anforderungen eine kompakte, zuverlässige und effiziente Lösung zu ermöglichen. Zur Ladung der Traktionsbatterie soll ein Ladegerät mit etwa 3,7kW mit Skalierungsoption auf 11kW bei dreiphasiger Versorgung entwickelt werden, das gegenüber dem Stand der Technik eine Erhöhung der Leistungsdichte um 60% mit gleichzeitiger Senkung der Umwandlungsverluste um 40% aufweist. Im Teilvorhaben werden die Systemanforderungen analysiert und darauf aufbauend Funktionsmuster und Demonstratoren entwickelt, aufgebaut und validiert.
Das Projekt "Integrierte Planung und Steuerung von Flotten-, Energie- und Ladeinfrastruktur; lautlos&einsatzbereit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik durchgeführt. Bei der Planung der Flotten-, Energie- und Ladeinfrastruktur sind komplexe Entscheidungen zur Auslegung der Flotte zu treffen, z.B. Anzahl der Fahrzeuge, Fahrzeugtypen (konventionelle, hybride und batterieelektrische Fahrzeuge), Ladeinfrastrukturvarianten (Anzahl benötigter AC und/ oder DC Ladestationen, ungesteuert vs. gesteuertes Laden), Energieversorgung (Fremdbezug vs. Eigenproduktion). Aktuell bestehen weder in der Praxis noch in der Wissenschaft Ansätze für die integrierte Planung und Steuerung von Flotten-, Energie- und Ladeinfrastruktur unter Extrembedingungen. Hier setzt das Forschungsprojekt 'lautlos & einsatzbereit' an. Es fokussiert auf die Entwicklung eines Leitfadens zur integrierten Planung und Steuerung von Flotten-, Energie- und Ladeinfrastruktur mit dem Schwerpunkt eines ökologischen und ökonomischen Betriebs von Fahrzeugflotten unter Extrembedingungen mit hybriden und batterieelektrischen Fahrzeugen. Dieser Leitfaden unterstützt Entscheidungsträger bei der Planung der Flotten-, Energie- und Ladeinfrastruktur, der Beschaffung und dem Betrieb von Flotten mit besonderen Anforderungen. Die geplanten Arbeiten im Forschungsprojekt gliedern sich in vier Module: In Modul 1 erfolgt die Planung des Betriebs, die Entwicklung eines Grobkonzepts und die Beschaffung der Flotten-, Energie- und Ladeinfrastruktur. In Modul 2 wird die Flotten-, Energie- und Ladeinfrastruktur ausgerüstet und betrieben sowie die Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung aus Modul 3 in den Betrieb integriert. In Modul 3 erfolgt die wissenschaftliche Begleitforschung: Ein Detailkonzept für die integrierte Planung und Steuerung der Flotten-, Energie- und Ladeinfrastruktur wird entwickelt und in den Betrieb übertragen. In Modul 4 werden die entwickelten Planungs- und Steuerungskonzepte auf Basis der Anwendungsszenarien evaluiert und in einen Leitfaden zur integrierten Planung und Steuerung von Flotten-, Energie-, und Ladeinfrastruktur überführt.
Das Projekt "QS-Zell: Entwicklung, Integration und Validierung innovativer Prozesse und QS-Methoden in der Produktion großformatiger Lithium-Ionen-Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die Performance und Qualität von Li-Ionen-Zellen bei gleichzeitiger Einsparung von Produktionskosten zu steigern und damit einen wichtigen Beitrag für den Aufbau einer wirtschaftlichen und nachhaltigen Batteriezellproduktion in Deutschland zu leisten. Dies soll erreicht werden durch die Entwicklung von zeiteffizienteren, ressourcenschonenden Herstellverfahren und durch die Entwicklung eines wirksamen, übergreifenden Qualitätssicherungskonzepts entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit dem Ziel, Qualitätsschwankungen, Ausschussraten und Kosten in der Zellproduktion zu reduzieren. Ein wichtiger Aspekt dieses Projekts ist die Nutzung der Forschungsproduktionslinie am ZSW als Referenz- und Integrationsplattform, um Projektergebnisse aus verschiedensten Vorhaben im Kompetenzcluster ProZell zusammenzuführen und am PHEV-1 Zellformat im industrienahen Maßstab als Gesamtpaket darzustellen. Es werden qualitätsrelevante Kernprozesse und QS-Methoden zum Kalandrieren, Nachtrocknen, Befüllen und Formieren am Beispiel von NCM622-Kathoden und Grafitanoden am ZSW erforscht und weiterentwickelt. Mit den verbesserten Prozessen werden dann optimierte PHEV-1-Zellen in mehreren Produktionskampagnen an der FPL hergestellt und der Entwicklungsfortschritt anhand von Leistungsdaten und Tests bewertet. Projektergebnisse aus anderen Vorhaben im Kompetenzcluster ProZell werden im letzten Projektjahr auf die FPL übertragen, Zellen produziert und der Nutzen und die Anwendungsrelevanz durch einen Gesamtvergleich dargestellt.
Das Projekt "Integrierte Planung und Steuerung von Flotten-, Energie- und Ladeinfrastruktur; lautlos&einsatzbereit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niedersächsisches Ministerium für Inneres und Sport - Landespolizeipräsidium durchgeführt. Der Einsatz von Elektrofahrzeugen im Polizeidienst ist nicht neu. Bislang stand hierbei jedoch der Ersatz von Fahrzeugen im Vordergrund, die für Fiskal- und Verwaltungsfahrten verwendet wurden und somit keine oder nur wenige polizeispezifische Anforderungen mit sich brachten. Mit dem geplanten, kombinierten Einsatz von batterieelektrischen (BEV) und Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen (PHEV) im Einsatz- und Streifendienst steht die Polizei vor der Herausforderung, dass die Fahrzeuge einen kontinuierlichen Einsatz und eine 24/7-Verfügbarkeit erfordern. Vor diesem Hintergrund ergeben sich Fragen zur optimalen Flottenzusammensetzung (BEV, PHEV) für die verschiedenen Einsatzfelder, zur integrierten Betrachtung von Flotten- und Lademanagement sowie zum kontinuierlichen Einsatz in Extremszenarien, wie dem Einsatz- und Streifendienst, die bislang noch nicht hinreichend beantwortet wurden. Im Vorhaben 'lautlos&einsatzbereit' sollen 50 BEV und PHEV im Polizeidienst für die Einsatzbereiche des Streifendienstes, des Kriminalermittlungsdienstes und für Verwaltungsfahrten in Betrieb genommen und erprobt werden. Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitforschung werden die Mobilitäts- und Ladebedarfe der verschiedenen Anwendungsbereiche erhoben. Darauf aufbauend wird ein integriertes System für die Flottenplanung und -steuerung sowie das Lademanagement entwickelt, das den besonderen Anforderungen des Polizeieinsatzes gerecht wird. Die Herausforderung des neuen Planungs- und Managementsystems besteht darin, die - vor allem im Einsatz- und Streifendienst - extremen Anforderungen, wie nicht planbare Einsatzzeiten und -umfänge sowie die Notwendigkeit einer nahezu 100%igen Verfügbarkeit zu erfüllen. Hierdurch entstehen Abhängigkeiten zwischen den Flotten, der Ladeinfrastruktur und der Energiebereitstellung, die die Planungs- und Steuerungskomplexität deutlich erhöhen. Im Ergebnis des Projekts soll ein Leitfaden für die integrierte Planung sowie den ökologischen und ökonomischen Betrieb von Fahrzeugflotten unter extremen Einsatzbedingungen entstehen. Dieser kann Entscheidungsträger bei Planung, Beschaffung und Betrieb von E-Fahrzeug-Flotten vor allem unter extremen Einsatzbedingungen unterstützen (z. B. Polizei, aber auch Feuerwehr oder Rettungsdienste).
Das Projekt "Teilvorhaben: TCU - Trailer Control Unit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CuroCon GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojekts soll ein innovatives elektrisches Antriebs- und Regelungssystem für Sattelzug-Auflieger entwickelt und ein entsprechender Demonstrator aufgebaut werden. Dabei kommt ein neuartiges Regelungskonzept zum Einsatz, welches den autarken Betrieb des Aufliegers ohne Kommunikation zur Zugmaschine erlaubt. Die Steuerung erfolgt ausschließlich über die sensorisch erfassten Kräfte am Königszapfen. Auf diese Weise kann der Auflieger mit allen am Markt verfügbaren Zugmaschinen kombiniert werden, und der Sattelzug wird zu einem Plug-In-Hybridfahrzeug. Im Teilvorhaben soll ein voll funktionsfähiges Steuerungs- und Regelungssystem (Trailer Control Unit - TCU), bestehend aus Hard- und Software, entwickelt, aufgebaut und in dem Versuchsträger getestet werden. Damit wird das Zusammenspiel der applizierten Komponenten Kraftmesssensorik, elektrisches Antriebsmodul, Traktionsbatterie und Batteriemanagementsystem sichergestellt. Die Bearbeitung gliedert sich in 9 Abschnitte. Zunächst erfolgen Systemspezifikation und zu erbringende Leistungsparameter. In den folgenden 4 Arbeitspaketen werden Baugruppen zur Elektrifizierung entwickelt und gebaut. Es handelt sich um das elektrische Antriebsmodul mit Rekuperationsfunktion, welches den Trailer antriebsseitig unterstützt oder bremst. Die gewonnene Energie wird in einem Batteriesystem gespeichert und dem Antrieb bei Bedarf zugeführt. Antrieb und Batterie werden durch die Trailer Control Unit geregelt, mit dem Messsignal des sensorischen Königszapfens (King Pin) als Stellgröße. Im Paket 6 wird die Betriebsstrategie des evTrailer mit den entsprechenden Regelungsalgorithmen erarbeitet. In den Paketen 7 und 8 wird der Demonstrator aufgebaut, getestet sowie der Leistungsnachweis erbracht. Abschließend erfolgt in Paket 9 die Dokumentation der Messergebnisse.
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| Bund | 98 |
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| Förderprogramm | 97 |
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