Bei Elektroautos gilt vielen die Reichweite als entscheidendes Kriterium. Dafür setzen die Hersteller auf große Batterien, diese sind aber teuer. Im Fokus steht daher zunehmend die Effizienz der Fahrzeuge. Der Zulieferer Schaeffler zeigt technische Lösungen auf, wie E-Autos mit weniger Strom fahren können.
„Schaeffler entwickelt Mittel gegen die Reichweitenangst“, sagt Matthias Zink, Vorstand Automotive Technologies des Konzerns. „Mit smarten technischen Lösungen und einer besonders großen Bandbreite von Komponenten und Systemen für vollelektrifizierte Antriebe machen wir die E-Mobilität noch alltagstauglicher und reduzieren den Stromverbrauch, damit die Reichweite steigt.“ Autofahrer müssten so zudem seltener laden. Die Autobauer könnten die Energieeinsparung aber auch dazu nutzen, die Batterie kleiner und Fahrzeuge damit kostengünstiger zu machen.
Effiziente Lagerlösungen
Keine Auto fahre ohne Lager, auch kein E-Auto, erklärt Schaeffler. Die Zauberformel für mehr Reichweite laute hier: „Reibungsverluste reduzieren. Denn durch Reibung in den Lagerstellen geht Energie verloren und steht so nicht für den Antrieb zur Verfügung.“ Ein Satz besonders effizienter Getriebelager mit geringerer Reibung spare im Vergleich zu einer konventionellen Lagerlösung rund 50 Watt Leistung ein. Das bedeute automatisch mehr Reichweite. Alternativ ließen sich mit 40 beziehungsweise 50 Watt im Winter die Außenspiegel oder das Lenkrad beheizen, ohne dass die Reichweite leidet. Getriebelager für E-Autos seien zudem an die hohen Drehzahlen an der Getriebeeingangswelle des E-Antriebs angepasst und sorgten für eine optimale Kraftaufnahme.
Noch mehr Reichweite bringen laut dem Zulieferer spezielle Radlager. Radlager sind Teil des Fahrwerks eines E-Autos und führen die Antriebswellen und Achsen. Sie sorgen dafür, dass sich die Räder auch bei großer mechanischer Belastung mit geringem Widerstand drehen. Auf Radlager wirken im Fahrbetrieb enorme Kräfte. „Zudem drehen sie sich über eine Distanz von 180.000 Kilometern rund 100 Millionen Mal“, erklärt Schaeffler.
Ein Radlager des Unternehmens könne die sonst bei Radlagern üblichen Verluste um 67 Prozent reduzieren. Das bedeute eine Einsparung von mehr als 200 Watt und damit rund 20 Kilometer mehr Reichweite bei einem vollgeladenen Elektro-SUV mit 120 kWh Batterieleistung. Mit dieser Leistung ließen sich im Winter alternativ die Sitzheizungen von Fahrer und Beifahrer betreiben – ohne Reichweitenverlust. Diese verbrauchten in der intensiven Aufheizphase rund 100 Watt pro Sitz, wohingegen das Schaeffler-Radlager seine Einsparung dauerhaft liefere.
Hinzu komme, dass das dreireihige Radlager im Vergleich zu einem Standardlager mit zwei Kugelreihen rund 10 Prozent leichter sei und zudem länger halte, bei gleichen Lagerabmessungen. Durch eine über 20 Prozent höhere Steifigkeit könne außerdem mehr Achslast übertragen werden, was speziell bei schwereren E-Fahrzeugen Vorteile biete.
Thermomanagement
Besonders großes Reichweitenpotenzial steckt dem Zulieferer zufolge im Thermomanagement. „Gerade bei E-Autos hat das Thermomanagement entscheidenden Einfluss auf viele kundenrelevante Eigenschaften wie Reichweite und Komfort und wird für die Automobilhersteller mehr und mehr zum wettbewerbsdifferenzierenden Faktor“, sagt Dr. Jochen Schröder, Leiter des Unternehmensbereichs E-Mobilität bei Schaeffler.
Das Unternehmen bietet integrierte Thermomanagementlösungen an – „von flexibel einsetzbaren Komponenten über hochintegrierte Thermomanagementsysteme bis hin zur 4in1-E-Achse“. Hier werden Motor, Getriebe, Leistungselektronik und das thermische System als Einheit optimiert. Dabei entfallen die zusätzlichen Schläuche und Kabel eines dezentralen Thermomanagements und es geht weniger Energie verloren. Zudem bedeuten weniger Teile auch weniger Gewicht und eine einfachere Montage für den Fahrzeughersteller.
„Durch diese Integration steigen Reichweite und Schnellladezeit weiter, weil Antrieb inklusive Batterie in der richtigen Temperatur gehalten werden. Zudem wird der benötigte Klimakomfort für die Insassen bereitgestellt. Allein durch das optimale Zusammenspiel der vier Teilsysteme spart ein E-Auto der Kompaktklasse mit einer Batteriekapazität von 75 Kilowattstunden rund eine Kilowattstunde Energie pro 100 Kilometer ein. Das bedeutet rund sieben Prozent mehr Reichweite, also gut 36 Kilometer“, erläutert Schaeffler.
Eine neue Wärmepumpe des Zulieferers, die Wärmeenergie aus der Umgebungsluft gewinnt und die Abwärme von Motor, Leistungselektronik und Batterie nutzbar macht, spare die gerade im Winter knappere Akkuleistung ein. Verglichen mit einem Kompaktklassefahrzeug mit 75-kWh-Batterie und dezentralem Thermomanagement verbrauche ein Fahrzeug mit 4in1-E-Achse und Wärmepumpensystem bei einer Außentemperatur von –7 °C rund vier kWh Energie auf 100 Kilometer weniger. Übersetzt in Reichweite bedeute das, 17 Prozent weiter fahren beziehungsweise 48 Kilometer.
Alternativ könnten es sich Fahrer und Beifahrer mit ihren Sitzheizungen und der Lenkradheizung gemütlich machen, während beheizbare Außenspiegel und eine eisfreie Heckscheibe für mehr Sicherheit sorgen (zusammen rund 410 Watt Stromverbrauch). Ein weiterer Pluspunkt sei, dass das Wärmepumpensystem mit dem natürlichen Kältemittel Kohlendioxid arbeitet, das die Umwelt weniger belastet als konventionelle Kältemittel.
nie wieder Opel meint
Also kommt da nichts. Habe ich es mir doch schon gedacht.
Was kannst du zu dem nachgewiesenen Mehrverbrauch von Kombifahrzeugen beitragen? Bist du bereit, Deine offensichtliche Falschaussage mal einzugestehen oder zu korrigieren – es sind ja nun offensichtlich Fakten.
MAik Müller meint
@nie wieder Opel Bitte Vergeliche doch die technischen Daten des Golf 7 zum Golf 7 Variant mit gleichem Motor.
Der Verbrauch liegt maximal bei +0,1L/100km oder ist identisch.
Die Vmax ist beim Kombi wegen der besseren Aerodynamik meist minimal höher.
Das ist Physikalisch auch alles LOGISCH und EINFACH zuerklären weil nur das Heck länger ist.
Mäx meint
Ich hab so eine Vermutung, was passieren wird…fängt mit „N“ an und hört mit „ix“ auf…
stdwanze meint
Ziemlich wirrer Werbetext vom Praktikanten bei Schäffler. Die Effizienzsteigerungen sind klein, aber summieren sich. Das hätte man darstellen sollen. So klingt es sehr merkwürdig.
Wenn ich nirgends anfange zu optimieren dann kommen bezüglich Effizienz dann eben solche Machwerke wie frühe Polestar 2, Mache-e etc. raus.
David meint
Wärmepumpen können definitiv effizienter werden. Da ist wirklich viel drin, das kaufe ich. Aber Radlager sind totaler Blödsinn. Die Rollwiederstände sind im wesentlichen von den Fahrwerkseinstellungen bestimmt. Zum Beispiel erzielst du guten Geradeauslauf durch Toe in. Also eine Spureinstellung, wo sich beide Vorderräder vorne näher sind als hinten. Das wiederum kostet Rollwiderstand. Dabei sind solche Anachronismen eigentlich im Zeitalter schneller und hochpräziser Regelsysteme nicht mehr nötig. Da muss man also ran, an dynamische Spur-, Sturz- und Nachlaufeinstellungen.
Werner Mauss meint
Völlig wirrer Artikel über Scheineinsparungen. Warum sind diese Sachen nicht schon längst in einem deutschen Auto verbaut, wenn sie so toll sind? Ist Kosten Nutzen vielleicht nur theoretisch. Was ist natürliches Co2? Welches aus der Sprudelflasche.
„Das bedeute eine Einsparung von mehr als 200 Watt und damit rund 20 Kilometer mehr Reichweite bei einem vollgeladenen Elektro-SUV mit 120 kWh Batterieleistung.“ Was ist das für ein schw… Satz. Zeigt mir das 3 TonnenAuto das mit 200 Watt 20km weiter fährt, bei vollgeladenem Auto😂😂Wieso vollgeladen. Mir scheint man sollte in der Werbeabteilung weniger natürliches THC verwenden. Man hat wohl festgestellt dass man vielleicht bald obsolet wird. Der Kurs fällt und fällt jedenfalls.
THeRacer meint
… häh!?? Was gibt’s daran nicht zu verstehen? CO2 kommt, wie wir hoffentlich mittlerweile alle wissen, natürlicherweise in der Natur vor. Atmosphärenschädliche fluorkohlenwasserstoffbasierte und z.T brennbare Kältemittel nicht ! … Frage nebenbei: Mercedes hat doch als einziger Hersteller zumindest in der Oberklasse eine umweltfreundliche CO2-basierte Klimaanlage?!? …
Kokopelli meint
Nein, auch die MEB Modelle haben eine mit CO2 gefüllte Klimaanlage.
THeRacer meint
… Aja, prima, immerhin. – Danke für die Info! :-)
MAik Müller meint
Auf dem Titelbild ist ein SUV abgebildet das rund 20% MEHR Energie benötigt als ein normaler PKW :) Es macht also wenig Sinn am Radlager 0,x% zu suchen.
Die Reichweite in der Stadt und auf der Landstraße ist vollkommen unwichtig (wer fährt 10h am Stück in der Stadt).
Wichtig ist einzig und allein die Reichweite auf der Langstrecke und deshalb automatisch auf der Autobahn. Gerade dort sind SUV besonders ineffizient.
Zum posieren in der Stadt sind SUV aber sehr gut geeignet und werden deshalb Mehrheitlich gekauft.
banquo meint
Falsch: Auf der Autobahn sind E-Autos ebenfalls um den gleichen Faktor effizienter gegenüber Verbrenner. Nur eben ist bei hohen Geschwindigkeiten mehr Luft-Widerstand der zu mehr Verbrauch führt.
MAik Müller meint
@banquo ein SUV braucht egal mit welchem Antrieb ~ 20% MEHR Energie.
Kann es sein das du ein SUV hast und es dir schön reden willst?
Zu den 20% Mehr im Betrieb kommen noch die ~ 20% MEHR an Rohstoffen in der Herstellung.
Mäx meint
Dein Variant verbraucht auch mehr als ein normaler Golf.
Sowohl in der Herstellung, als auch im Betrieb.
Willst du dir etwa nur deine Ressourcenverschwendung schönreden?!
MAik Müller meint
@Mäx warum verbreitest du Flasche Technische Daten? Machst du das absichtlich?
Ein Golf Variant verbraucht wenn überhaupt ~+/- 1% mehr/weniger.
Er hat meist die höhere Endgeschwindigkeit wegen des besseren Luftwiderstandes.
Er wiegt tatsächlich ~85kg MEHR +4% dafür ist es möglich zu viert mit Gepäck OHNE Dachbox OHNE Anhänger zu reisen.
banquo meint
@mm Kann es sein, dass du die ganze Transformation hin zur E-Fahrzeugtechnik kaputt schreiben willst und zudem offenbar nur wenig Ahnung von Physik hast?
Nein, ich habe ein Kleinwagen als E-Auto und finde SUV’s doof egal ob E oder Benzin/Diesel.
Mäx meint
@Müller
Verbrauch kombiniert
Golf 7 GTD DSG 4,5l/100km (vFL)
Golf 7 Variant GTD DSG 4,8l/100km (vFL)
-> 6,6% mehr
Golf 7 GTD DSG 4,75l/100km (FL)
Golf 7 Variant GTD DSG 5l/100km (FL)
-> 5% mehr
Golf 8 150PS DSG 3,7l/100km
Golf 8 Variant 150PS DSG 4l/100km
-> 8% mehr
Aber ich merke schon, du willst dir nur deine Ressourcenverschwendung schönreden…sehr offensichtlich.
MAik Müller meint
Entfernt. Bitte verfassen Sie konstruktive Kommentare. Danke, die Redaktion.
nie wieder Opel meint
Was hast Du konstruktives „Effiziente Lagerlösungen“ zum Thema beizutragen?
MAik Müller meint
@nie wieder Opel die „Lagerlösung“ bringt 0,0x% weniger Verbrauch und womöglich einen niedrige Haltbarkeit :)
Kurz: das kann man sich komplett sparen.
Besser kein SUV keine riesigen, breiten und schweren Räder.