Neuartige Hinterachse: Bis zu 115 Kilometer mehr Reichweite für Elektrokleinwagen
Die Elektromobilität ist ein wichtiger Aspekt der Verkehrswende. Die Akzeptanz von Elektroautos spiegelt das allerdings noch nicht ganz wieder. Einer der Gründe für die mangelnde Akzeptanz sind Bedenken hinsichtlich der Reichweite – neben langen Ladezeiten und fehlender Infrastruktur. Dabei kann schon ein Umbau der Hinterachse für mehr Reichweite sorgen, wie Forscher:innen nun demonstrieren konnten. In Elektrokleinwagen können sie so mehr Platz für Batterien schaffen und die Reichweite um etwa 115 Kilometer erhöhen.
Umgedrehte Hinterachse: So einfach kann es sein
Gerade bei kleineren, günstigeren Elektroautos ist die Reichweite nach wie vor ein Problem. Weltweit wird an Technologien wie kompakteren Batterien oder Techniken zum Laden während der Fahrt, allerdings ist die Realisierung solcher Technologien in der Praxis noch zeitlich ein gutes Stück weit weg.
Forscher:innen rund um Xiangfan Fang von der Universität Siegen zeigten, dass es auch einfacher geht. Mit Projektpartnern, zu denen unter anderem Ford und VW gehören, suchte das Team nach Möglichkeiten, durch Fahrzeugumbauten mehr Platz für Batterien zu schaffen. Platzmangel für die Akku-Pakete ist bei Kleinwagen mit Elektroantrieb einer der größten Faktoren, der die Reichweite solcher Fahrzeuge negativ beeinflusst. Das Team fokussierte sich dabei auf die Hinterachse der Fahrzeuge. Diese begrenzt den für Akkus verfügbaren Platz nach hinten.
„Unsere Idee war eigentlich ganz einfach: Wir haben die Hinterachse umgedreht und den Querträger der Achse so nach hinten, in Richtung Kofferraum verlagert. Damit vergrößert sich nach vorne die Fläche, die unter dem Auto für die Batterie zur Verfügung steht„, so Fang. Durch das neue Design entsteht so viel mehr Platz für den Akku, dass die Reichweite der Fahrzeuge um 35 Prozent und somit etwa 115 Kilometer steigt.
Die Fahreigenschaften bleiben weitestgehend erhalten
Mit der bloßen Erweiterung des Platzes war es jedoch nicht getan. Die Forscher:innen mussten außerdem die Fahreigenschaften des Autos erhalten. „Wir haben die neue Achse zunächst am Computer konstruiert und virtuell in die Karosserie integriert, um die Eigenschaften genau berechnen und simulieren zu können„, so Jens Olschewski, der an dem Projekt beteiligt war. Auf der Basis dieser Daten entstand dann der Prototyp der Stahlachse.
Die neue Hinterachse enthält mehrere Gelenke, die dafür sorgen, dass sich das Auto beim Bremsvorgang normal verhält und sich das Heck nicht zu sehr anhebt. Der Prototyp wurde dann in einem Ford Fiesta getestet. Es handelte sich um einen Benziner, in dem das Gewicht der Batterie durch Metallplatten simuliert wurde.
In Tests auf dem Prüfstand und einer Teststrecke zeigte sich, dass der Komfort und die Sicherheit des Fahrzeugs auch mit der neuen Hinterachse erhalten blieben. Es gab zwar im Vergleich zu herkömmlichen Elektrokleinwagen leichte Einschränkungen in der Fahrdynamik, aber die Unterschiede fielen so gering aus, dass die Forscher:innen davon ausgehen, diese durch andere Anpassungen kompensieren zu können.
Aktuell versucht das Team, das Konzept weiter zu verbessern und führt parallel Gespräche mit mehreren Autoherstellern, um diese dazu bewegen, die neue Achse serienmäßig in Elektrokleinwagen zu verbauen. „Wir wären sehr stolz darauf, wenn in einigen Jahren E-Autos mit unserer Achse durch die Gegend fahren„, so Fang.
