Ein möglicher Durchbruch in der Erhöhung der Reichweite von Elektrofahrzeugen bei gleichzeitiger Kostenminimierung wird aus Stuttgart vermeldet: Erstmals ist es Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart gelungen, als Energiewandler einen funktionstüchtigen Freikolbenlineargenerator zu entwickeln, bestehend aus Verbrennungsteil, Lineargenerator und Gasfeder. Dieses grundsätzlich neue Antriebskonzept enthält wie ein Range-Extender einen Verbrennungsmotor, der allerdings im Vergleich zu konventionellen Antriebssystemen weitaus effizienter arbeitet und überdies wegen seiner variablen Eigenschaften mit unterschiedlichen Kraftstoffen, wie z.B. Benzin, Diesel und Erdgas bis hin zu Ethanol oder Wasserstoff, betrieben werden kann.
Die Idee dahinter ist nicht neu, wie Prof. Ulrich Wagner, DLR-Vorstand für Energie und Verkehr, beschreibt: "Das Prinzip dieses Antriebs ist Ingenieuren seit längerem bekannt. Durch den Einbau einer Gasfeder ist es DLR-Forschern nun erstmals gelungen, das System stabil zu betreiben. Die Herausforderung dabei war, eine besonders leistungsfähige Mechanik mit einer hochdynamischen Regelung zu entwickeln, die das komplexe Zusammenwirken der einzelnen Komponenten steuert".
Freikolbenlineargenerator kommt mit weniger Bauteilen und kleineren Batterien aus
Im Gegensatz zu einem konventionellen Verbrennungsmotor wird bei einem Freikolbenlineargenerator die lineare Bewegung der Kolben nicht erst in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt, sondern direkt Strom erzeugt – der neuartige Energiewandler kommt u.a. ganz ohne Kurbel- und Nockenwelle aus, die für den Betrieb herkömmlicher Verbrennungsmotoren unabdingbar sind. Die effiziente Funktionsweise macht zudem große Batterien überflüssig, kleinere Strecken bis etwa 50 Kilometer sollen mit dem Freikolbenlineargenerator weiterhin rein elektrisch zurückgelegt werden.
Die Forscher vom DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte, die für die Entwicklung eigens einen speziellen Prüfstand konstruierten, erhoffen sich mit dieser Brückentechnologie, die Elektromobilität ein großes Stück voran zu bringen und die Attraktivität und Alltagstauglichkeit von Elektroautos zu erhöhen. Mehr Informationen sowie Animationen zu diesem Projekt finden Sie hier.
