Optimierte Ultrakondensatoren für Elektroautos der nächsten Generation
Bis vor kurzem konnten auch die besten Kondensatoren nicht so viel Energie speichern wie eine Batterie. Aufgrund dessen waren die Einsatzmöglichkeiten in Hybrid- oder mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeugen begrenzt. Durch die neue Kondensatorengeneration der Ultrakondensatoren wurde die Speicherkapazität erheblich verbessert und neue Anwendungsmöglichkeiten geschaffen. Mittlerweile kommen Ultrakondensatoren neben Mikrocomputern und Mobiltelefonen auch in einigen Fahrzeugen und industriellen Anlagen zum Einsatz. Das interessanteste Einsatzgebiet für Ultrakondensatoren sind vielleicht die Elektroautos. The ‘Hybrid high energy electrical storage’ (Hyheels) project was developed to optimise an ultracap energy storage and delivery system with respect to thermal behaviour, weight and cost for use in hybrid and fuel cell vehicles. Um sinnvoll in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden zu können, müssen mehrere Kondensatoren gemeinsam die erforderliche Gesamtspannung aufbringen. Deshalb muss die Funktion der Kondensatoren sorgfältig aufeinander abgestimmt und moduliert werden, damit die Ladung ausgeglichen ist und keine Spannungsdrift auftritt. Die am Projekt Hyheels beteiligten Experten entwickelten eine neue Technologie für Brennstoffzellenstapel sowie ein Steuerelement. Dadurch soll der verlässliche Betrieb des Moduls in allen gegenwärtigen und zukünftigen Anwendungsbereichen in Fahrzeugen ermöglicht und der Spannungsdrift entgegengewirkt werden. Außerdem wurden neue Simulationsmodelle entwickelt, um die Fertigung von Ultrakondensatoren für verschiedene Fahrzeugkonfigurationen zu erleichtern. Der Betrieb wurde in Personenkraftwagen und Lastkraftwagen untersucht. Spannungsunterschiede und Leistungsverluste wurden verringert. In einer Lebenszyklusanalyse war das Ergebnis der Ultrakondensatoren im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit besser als das aller überprüften Batterien. Gründe hierfür liegen vorrangig in ihrem geringen Gewicht und einer hohen Wiederverwertbarkeit der verwendeten Materialien. Hyheels hat die für den großflächigen Einsatz von Ultrakondensatoren in Elektrofahrzeugen notwendige Technologie erheblich weiterentwickelt. Die kommerzielle Nutzung der Konzepte wird dazu führen, dass der europäischen Wirtschaft auf dem Markt für Elektrofahrzeuge eine Führungsrolle zukommt. Diese Fortschritte werden den Individual- und Massentransport revolutionieren und darüber hinaus große positive Auswirkungen auf die Verbraucher, die Industrie und unseren Planeten haben.
