Innenraumheizung in E-Autos – neue Ansätze für mehr Effizienz
Wärmepumpen und elektrische Heizer sind typische Komponenten für die Innenraumheizung in E-Autos – doch für mehr Effizienz gibt es neue Ansätze.
Als Testfahrzeug nutzten die Ingenieure einen Ford E-Transit. Bilder: Ford
Die Reichweite ist bei E-Fahrzeugen ein zentrales Thema. Nicht zuletzt spielt das Heizen des Innenraums dabei eine bedeutende Rolle. Denn die üblicherweise bei Stromern zum Einsatz kommenden elektrischen Heizmodule beziehen ihre Energie hauptsächlich aus der Hochvoltbatterie, die dem Antrieb damit nicht zur Verfügung steht.
Das Problem: Beim Öffnen der Türen entweicht die energieintensiv aufgewärmte Luft nach draußen.
Einen neuen Ansatz für eine alternative Heizmethode testete Ford im Rahmen des Cevolver-Projekts der EU: Ergänzend zur Luftheizung werden verschiedene Flächen um den Fahrer mit Heizelementen versehen. Doch ganz so neu ist diese Heizmethode gar nicht.
Bereits im Serieneinsatz
Eine Lösung dieser Art hat unter anderem Toyota bereits in Serie. Im Modell bZ4X kommen neben einem ausgeklügelten Wärmepumpensystem Infrarot-Strahlungsheizelemente zum Einsatz.
Der Vorteil: Die Körper der Insassen werden per Strahlung direkt erwärmt. Im Gegensatz zur Luftheizung, bei der zuerst ein Elektroheizer die Luft erwärmt und diese dann die Insassen. Die nur zwischen 50 bis 70 Watt benötigende Infrarotheizung spart Strom und mindert entsprechend den Reichweitenverlust.
Ein weiteres Beispiel für körpernahe Heizung findet sich bei ZF – allerdings noch nicht in Serie. Der Zulieferer stellte vor geraumer Zeit einen Sicherheitsgurt mit eingewobenen Heizleitern vor.
Bei niedrigen Außentemperaturen erwärmt sich der Gurt unmittelbar nach Fahrtantritt auf 36 bis 40 °C und wärmt – durch die Bekleidung der Passagiere gedämpft – den Körper ebenfalls direkt.
Kombination verschiedener Lösungen
Zurück zu Ford: Der Hersteller erprobte die Kombination aus Lufterwärmung und Heizflächen – als Testwagen diente der elektrisch angetriebene Ford E-Transit.
Anders als beim Toyota bZ4X arbeiten die Heizflächen zwar ohne Infrarot, dafür sind sie an mehreren Stellen rund um den Fahrersitz verteilt: Kopfstütze, Armlehnen, Sonnenblende und Lenkrad erhielten heizende Elemente, im Gegenzug wurde die Luftheizung reduziert.
Die Testszenarien sollten möglichst nah an einem typischen Transporter-Einsatzzweck liegen. So bestanden die Fahrprofile aus Paketzustellungen, Stückgutlieferungen und einem eintägigen Handwerkerauftrag in 350 Kilometern Entfernung.
Dabei öffneten die Testingenieure die Türen mehrere hundert Mal. Auch das Wetter berücksichtigten sie, so fanden die Versuche im Sommer und Winter statt, sowohl bei Regen, Sonne als auch Wind.
Die Ergebnisse überzeugten Ford von der Richtigkeit des Konzepts: Bei minus 7 °C Außentemperatur verringerte sich die Reichweite um fünf Prozent weniger als mit einer reinen Luftheizung.
Die Ingenieure rechnen durch die Einsparung der Energie mit mehreren hundert zusätzlichen Kilometern pro Jahr im Vergleich zur klassischen Methode – allerdings ist ein Serieneinsatz in dieser Form bisher nicht absehbar.
Wissen
Cevolver-Projekt
Cevolver = Connected Electric Vehicle Optimized for Life, Value, Efficiency and Range. Frei übersetzt: vernetzte E-Fahrzeuge, optimiert für Lebensdauer, Wert, Effizienz und Reichweite.
Hinter dem Begriff steckt ein EU-Projekt, das das Potenzial von E-Fahrzeugen untersuchte und die Entwicklung von Software-Updates für zugelassene E-Autos förderte. Von November 2018 bis Oktober 2022 wurden zehn Teilnehmer mit 5 Millionen Euro finanziert.
Darunter Ford für die Untersuchung einer Erhöhung der Effizienz durch alternative Heizmethoden des Innenraums.
Schreiben Sie den ersten Kommentar