Techrules TREV: So funktioniert der Elektroauto-Range-Extender mit Turbinen-Technik

Das chinesische Start-up Techrules feierte in Genf die Weltpremiere seines Elektroautos mit Turbinen-Lader (TREV – Turbine-Recharging Electric Vehicle). Als Lösung für Elektroautos der nächsten Generation soll TREV eine bisher nicht da gewesene Reichweite und Effizienz ermöglichen. Techrules will den ersten Supersportwagen Chinas – mit TREV-Technik – innerhalb weniger Jahre auf den Markt bringen – Stadtautos sollen in den Jahren darauf folgen.

Die ersten Daten jedenfalls klingen bereits verheißungsvoll: Der fahrfertige Prototyp des Supersportwagen-Konzeptfahrzeugs verfügt über eine Spitzenleistung von 1044 PS (768 kW) und eine Reichweite von mehr als 2000 km. Das Range-Extender-System erzeugt Strom über eine Mikroturbine, die wiederum den Akkupack lädt. Der Antrieb der Räder erfolgt über sechs Elektromotoren (zwei vorne, vier hinten), die vom Akkumulator mit Energie versorgt werden. Dank des TREV-Range-Extenders werden weniger Akkuzellen benötigt, wodurch Gewicht und Platz eingespart werden können.

Das Akkupack besteht aus 2376 einzelnen Lithium-Manganoxid-Rundzellen vom Typ 18650 – die auch die Reichweitenkönige Tesla aus USA und Kreisel aus Österreich in ihren Elektroautos verwenden – mit einer Kapazität von 20 kWh und einer Spannung von 760 V. Dank des intelligenten Batteriemanagementsystems kann das Akkupack in dieser Konfiguration in etwa 40 Minuten vom Turbinen-Generator geladen werden.

So funktioniert der Turbinen-Range-Extender

Die in die Mikroturbine angesaugte Luft wird zuerst durch einen Wärmetauscher geleitet, in dem die kalte Ansaugluft von der Abluft erwärmt wird, nachdem sie verdichtet wurde. Bei der Zündung des verdichteten und vorgewärmten Kraftstoff-Luft-Gemischs entsteht eine enorme Energie, die auf die Turbinenschaufeln umgeleitet wird, um sie in Rotation zu versetzen. Das heiße Abgas durchläuft anschließend den Wärmetauscher, um die Wärmeenergie wiederzugewinnen und die Übertragung auf die kalte Ansaugluft sicherzustellen.

Mikroturbinen sollen bei Range-Extender-Anwendungen erheblich effizienter als Hubkolbenmotoren sein, da deutlich weniger Energie durch Reibungsverluste verloren geht und so die chemische Energie des Kraftstoffs besser genutzt wird. In der TREV-Konfiguration von Techrules teilen sich die Turbine und der Generator dieselbe Welle und rotieren mit derselben Drehzahl: über 96.000 Umdrehungen pro Minute.

Für die in Genf präsentierte Akkukonfiguration im Supersportwagen-Konzeptfahrzeug wurde eine maximale Reichweite (unter städtischen Fahrbedingungen) von mehr als 2000 km aus 80 Litern des Flugzeugtreibstoffs Kerosin oder einem Kraftstoff mit einem vergleichbaren Brennwert berechnet – das entspricht 4,8 Liter Kerosin je 100 Kilometer.

Auf der Basis einer gemeinsamen Grundarchitektur kann das TREV-System aber auch auf den Betrieb mit einer von mehreren Kraftstoffvarianten zugeschnitten werden. Die Konfiguration des TREV-Systems kann also auf einen Kraftstoff abgestimmt werden, der bereits mit einer umfassenden Versorgungs- und Verteilungsinfrastruktur in einem bestimmten Markt vorhanden ist. Die Turbine des Systems wurde in verschiedenen Varianten getestet: mit Erdgas, Biogas, Diesel, Benzin und dem Flugzeugtreibstoff Kerosin.