Ziel des Forschungsprojektes RheinMobil ist es, am Beispiel von Dienst- und Pendlerfahrten zu zeigen, dass die Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen bei bestimmten Einsatzprofilen bereits heute gegeben ist. Das Projekt ist Teil des „LivingLab BWe mobil“ des Landes Baden-Württemberg und wird im Schaufenster Elektromobilität vom Bund gefördert. Teilnehmer von RheinMobil sind die Unternehmen Michelin, Siemens und e-Motion Line sowie als wissenschaftliche Begleiter das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI. Im Rahmen des Forschungsprojektes sind derzeit täglich sechs siebensitzige Kleinbusse im Pendelverkehr bei Michelin sowie ein Fahrzeug der Kompaktklasse im Dienstwagenverkehr bei Siemens unterwegs.
Die monatliche Fahrleistung pro Fahrzeug liegt durchschnittlich bei 3.000 Kilometern. Insgesamt wurden so bereits über 100.000 km rein elektrisch gefahren und erste Ergebnisse liegen nun vor: „Seit dem Projektstart im vergangenen Frühjahr konnten wir nachweisen, dass sich konventionelle Fahrzeuge in beiden Einsatzprofilen im Alltag ersetzen lassen. Außerdem haben wir in den Wintermonaten gesehen, dass Witterung und Temperaturschwankungen zwar für einen Anstieg des Energieverbrauchs sorgen, die Betriebsfähigkeit und Verfügbarkeit der Fahrzeuge aber nicht einschränken“, so die beiden RheinMobil-Projektkoordinatoren Dr. Kevin Stella und Dr. Olaf Wollersheim vom KIT.
Mix aus schneller und konventioneller Ladung optimal
Und auch die Ladestrategie wurde untersucht, mit der eine möglichst hohe Fahrzeugauslastung und Batterielebensdauer erreicht werden kann. Schnellladung, mit der im Durchschnitt in ca. 20-30 min 80% der Reichweite zur Verfügung steht, spielt dabei eine wichtige, aber nicht alleinige Rolle: „Zwar ist die Schnellladung Voraussetzung für die hohe Auslastung, wir können aber nicht ausschließlich auf diese Technologie setzen. Der richtige Ansatz ist der gesteuerte Mix aus schneller und konventioneller Ladung“, erläutert Stella. Der Einsatz im Pendelverkehr hatte gezeigt, dass bei ausschließlicher Schnellladung kein Spannungsausgleich zwischen den einzelnen Batteriezellen erfolgte, im Fachjargon passives Balancing genannt. Dadurch laden und entladen sich die Zellen unterschiedlich stark, was langfristig zu einer erhöhten Beanspruchung der Batterie und somit einer Verringerung der verfügbaren Kapazität führt.
Einen Lösungsansatz bietet das die Batterie schonende, konventionelle Laden während längerer Stillstandszeiten des Elektroautos, z.B. in der Nacht. Darüber hinaus lässt sich dadurch im Fahrzeug bereits vor Fahrantritt das gewünschte Innenklima erreichen, ohne der Batterie zusätzlichen Strom entziehen zu müssen. Dies erhöht auch den Fahrtkomfort, betonen die Wissenschaftler. In der nächsten Projektphase wird die Flottenauslastung durch zusätliche Pendlergruppen weiter erhöht und mehrere hundert Kilometer pro Tag und Elektrofahrzeug werden angestrebt. Das Team von RheinMobil will damit zeigen, dass E-Fahrzeuge auch bei häufiger Schnellladung technisch zuverlässig und auf Dauer wirtschaftlicher als vergleichbare Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor sind. Bislang gab es laut der Forscher zum Einfluss der Schnellladetechnologie auf die Batterieleistung kaum Erfahrungen oder wissenschaftliche Erkenntnisse aus der Praxis.
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