RWTH Aachen arbeitet an neuer Klimatechnik für E-Autos

An der RWTH Aachen wird an einer neuartigen Klimatisierungstechnik für Elektrofahrzeuge gearbeitet. Gemeinsam mit Zulieferern der Automobilhersteller aus Europa soll das System den Weg in die praktische Anwendung finden. 

Um den Energiebedarf der Klimatisierung deutlich zu senken, soll die Temperatureinstellung künftig nicht mehr für das komplette Raumluftvolumen erfolgen. Stattdessen sollen Wärme und Kälte für die Fahrer individuell dosiert werden. Über Sitze oder Fußmatten könnte die Klimatisierung insofern direkt auf die Körperbereiche der Insassen wirken.

Am Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen E3D forschen Ingenieure verschiedener Fachrichtungen an dieser Thematik. Darunter sind IT-Spezialisten, Medizin-, Regelungs- und Elektrotechniker. „Bisher wird das gesamte Raumluftvolumen im Auto auf eine bestimmte Temperatur gebracht. Wenn man aber nicht die Lufttemperatur als Basis nimmt, sondern den thermischen Komfort, also wie behaglich jemand das Raumklima empfindet, kann viel Energie gespart werden“, so RWTH-Professor Christoph van Treeck. Forschungsziel an seinem Lehrstuhl ist es daher nachzuweisen, dass der Energieverbrauch der Klimatechnik deutlich gesenkt werden könne.

Das Temperaturempfinden ist bei Menschen unterschiedlich ausgeprägt. Was der eine als angenehm frisch empfindet, lässt den anderen vielleicht frösteln. Um das individuelle Komfortklima der Fahrzeuginsassen zu ermitteln, wurde am Lehrstuhl eine neuartige Sensortechnik entwickelt. „Wir führen damit unsere langjährigen Forschungsarbeiten zur Thermophysiologie, Behaglichkeitsforschung und Bilddatenerkennung am neuralgischen Punkt Regelungstechnik im Fahrzeug zusammen“, so van Treeck. Etliche Sensoren auf den Autositzen und eine Infrarotkamera an der Frontscheibe sammeln entsprechende Daten über Luftfeuchtigkeit oder Temperatur. Zudem werten diese die menschliche Gestik aus. Daraus wird der Ist-Zustand der Insassen ermittelt und mit einem Modell verglichen, das die objektiv ermittelte thermische Akzeptanz bewertet. Aus Ist-Zustand und Modell wird dann eine Regelungsgröße ermittelt, die für die Ansteuerung lokaler Klimasysteme zur Verfügung steht.

Erfahrene Elektroautofahrer wissen: Im Winter ist die Sitzheizung das Mittel der Wahl. Sie erwärmt den Körper viel schneller, als das Heizsystem warme Luft erzeugen kann. Besonders angenehm ist eine Heizoption in solchen Fällen auch am Lenkrad. Was Besitzer konventioneller Automobile der Erfahrung nach mitunter als Schnickschnack abtun, erfüllt im Elektro-Fahrzeug einen wichtigen Effekt: Es spart wertvolle Energie.
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