Forschung zu überdauernden Teilen in E-Fahrzeugen

Im Projekt KOSEL hat das Fraunhofer-Institut IWU mit Partnern einen Open-Source-Baukasten für E-Fahrzeuge entwickelt, der besonders langlebige und wiederverwendbare Module enthält. Dadurch sollen bestimmte Teile über mehrere Fahrzeuglebenszyklen hinweg verwendet werden können.

Die Abkürzung KOSEL steht für „Kreislaufgerechter Open-Source-Baukasten für elektrisch angetriebene Poolfahrzeuge​“. Konkret haben die Projektinitiatoren das Grundkonzept für ein leichtes E-Nutzfahrzeug mit 3,5 Tonnen zulässigem Gesamtgewicht entwickelt, dessen Bestandteile gänzlich modular aufgebaut sind. Die drei Hauptmodule Vorderwagen, Batteriekasten und Hinterwagen sind über feste Schnittstellen miteinander verbunden, sodass ein Austausch mit geringem Aufwand möglich sein soll. Einen Demonstrator wollen die Beteiligten vom 17. bis 21. April auf der Hannover Messe präsentieren.

„Mit dem kreislaufgerechten Baukasten können einzelne Komponenten oder komplette Fahrzeugbestandteile ausgetauscht werden. Dadurch erfährt der Großteil des Fahrzeugs eine längere Nutzungsphase. Die Kosten für Reparaturen sinken und ein längerer wirtschaftlicher Betrieb wird ermöglicht“, erläutert Patryk Nossol, Forscher in der Abteilung Systeme und Technologien für textile Strukturen (STEX) am Fraunhofer IWU in Zittau. Die E-Fahrzeug-Plattform sei für Einsatzzeiten von bis zu 30 Jahren und Laufleistungen von bis zu einer Million Kilometern bei wechselnden Einsatzszenarien konstruiert und prototypisch umgesetzt.

Wichtig sind vor diesem Hintergrund langlebige Werkstoffe, die schwerpunktmäßig in den hochbelasteten und zur mehrmaligen Wiederverwendung vorgesehenen Bereichen verwendet werden. Das Projektteam setzt vor allem auf kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK). „Diese weisen zwar einen vergleichsweise hohen CO2-Fußabdruck in der Herstellung auf, den sie aber bei richtigem Einsatz über die geringe Masse und nicht zuletzt die hohe Dauerfestigkeit bei langer Nutzung ausgleichen. CFK ist die bessere Alternative, wenn diese nicht sichtbaren Baugruppen wie im vorliegenden Konzept über mehr als einen Lebenszyklus genutzt werden“, so Nossol.

Das KOSEL-Mobilitätskonzept adressiert vor allem Flottenfahrzeuge mit mittlerer Stückzahl. Voraussetzung sei aber der Aufbau einer zirkulären Wertschöpfungskette, die Einzelbauteile nach dem ersten Lebenszyklus prüfen und falls erforderlich überarbeiten kann, heißt es. Und: „Das Konzept soll Modellcharakter haben und weitere ähnliche Entwicklungen in der Mobilitätsbranche anstoßen. Vor allem mit einer ausgearbeiteten, kreislauffähigen E-Fahrzeugplattform als Standardlösung lassen sich Entwicklungskosten und -risiken senken. Über die Open-Source-Schnittstellen wird es zudem für Zulieferer attraktiv, passende Standardkomponenten bereitzustellen“, resümiert das Fraunhofer-Institut.
fraunhofer.de, innovative-produktkreislaeufe.de