Neues Energiespeicherkonzept von Volvo für elektrifizierte Fahrzeuge

Nano-Batterie-Projekt: Ein neuer Verbundstoff aus Kohlenstofffasern und Polymerharzen kann laut Volvo im Vergleich zu konventionellen Batterien Energie schneller und zugleich in größeren Mengen speichern. Das Imperial College in London gründete Anfang 2010 das Materialentwicklungsprojekt, in dem neun europäische Firmen und Institute zusammenarbeiten. Als einziger Automobil-Hersteller ist Volvo an diesem Projekt beteiligt. Fotos: Volvo

Volvo hat ein neues Energiespeicherkonzept für elektrifizierte Fahrzeuge entwickelt. Die umweltverträglichen Energiespeicher – eine Verbindung aus Kohlefasermaterial, Nanostruktur-Batterien und Super-Kondensatoren – können den Angaben nach bestehende Fahrzeugteile wie die Kofferraumklappe ersetzen und sollen Vorteile bei Gewicht, Bauraum und Kosteneffizienz bieten.

Das neue Speicherkonzept für Hybrid- und Elektrofahrzeuge wurde im Rahmen eines mit EU-Mitteln finanzierten Forschungsprojekts entwickelt, an dem Volvo als einziger Automobilhersteller mit neun weiteren europäischen Firmen und Instituten beteiligt war. Ziel war es, eine praktikable Lösung für die Nachteile konventioneller Batterien bei Gewicht, Größe und Kosten zu finden. Gleichzeitig sollten Kapazität und Leistung der Batterien beibehalten werden. Die Ergebnisse des über dreieinhalb Jahre dauernden Projekts werden nun in einem Forschungsfahrzeug auf Basis des Volvo S80 umgesetzt.

Verstärkte Kohlefasern
Die im Rahmen des Projekts entwickelte Lösung besteht aus einem Nanomaterial aus Kohlefasern und Kunstharz sowie Kondensatoren. Die verstärkten Kohlefasern umgeben die neue Batterie und sind so geformt, dass sie platzsparend am Fahrzeugrahmen angebracht werden können – etwa an den Türen, an der Heckklappe oder an den Radhäusern. Die Karbonfaserlaminierung wird zunächst geschichtet und geformt und dann in einem Ofen ausgehärtet. Die Kondensatoren sind in die Komponentenoberfläche integriert. Das neue Material kann rund um das gesamte Fahrzeug eingesetzt werden und dabei existierende Fahrzeugteile ersetzen.

Geladen wird das Material durch Bremsenergierückgewinnung oder durch die Verbindung mit einem externen Stromnetz. Dank der Kondensatortechnik lädt und speichert es schneller als konventionelle Batterien; zudem ist das Material äußerst fest und biegsam zugleich.

Volvo hat zwei Komponenten mit dem neuen Material entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Kofferraumklappe und eine Motorabdeckung, die beide in einem Volvo S80 testweise zum Einsatz kommen. Die Kofferraumklappe hat das Potenzial, die Batterien heutiger Fahrzeuge als Standard-Energiespeicher abzulösen. Zugleich ist das Bauteil leichter als eine normale Kofferraumklappe. Dadurch lassen sich Gewicht und Bauraum gleichermaßen einsparen.

Die neue Motorabdeckung kann nach Angaben von Volvo die für die Stabilität wichtige Querstrebe in der Fahrzeugfront sowie die Starterbatterie ersetzen. Die neue Lösung ist 50 Prozent leichter und leistungsfähig genug, um das 12-V-Bordsystem mit Energie zu versorgen.

Würde man Türen, Dach und Motorhaube eines Elektroautos durch das neue Material ersetzen, ließe sich dadurch das Fahrzeuggewicht um mehr als 15 Prozent senken. Dies hätte auch eine Wirkung auf die Umweltbilanz des Fahrzeugs.