Elektromobilität

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 15.0 vom 08.12.2022

11M1090

Electric Mobility

• Fahrzeugtechnik (Master) (M.Sc.)
• Mechatronic Systems Engineering (M.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Metalltechnik (M.Ed.)
• Informatik - Verteilte und Mobile Anwendungen (M.Sc.)
• Wirtschaftsingenieurwesen - Energiewirtschaft (M.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Fahrzeugtechnik (M.Ed.)

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Im Zuge der Energiewende in Deutschland tritt der Verkehrssektor vermehrt in den Fokus der Umweltgesetzgebung. Vergleichbare Entwicklungen sind zunehmend auch international zu beobachten. Übergeordnetes Ziel der Bemühungen ist die Decarbonisierung des Verkehrs. Aktuell verfolgte Lösungsansätze sind die Elektrifizierung des Antriebstranges und die Nutzung alternativer Kraftstoffe.

Das Modul Elektromobilität behandelt die wesentlichen technischen Lösungsansätze wie Hybridfahrzeuge, Batterieelektrische Fahrzeuge oder Fahrzeuge für alternative Kraftstoffe. Der jeweilige Systemaufbau wird dargestellt und die relevanten neuen Komponente oder Teilsysteme detaillierter behandelt. Besonderes Augenmerk wird dabei auf elektrische Energiespeicher und Wandler gelegt. Der ökologische Nutzen der einzelnen Ansätze wird anhand aktueller Referenzsysteme bewertet.

Eine Elektrifizierung des Antriebsstranges wird massive Auswirkungen sowohl auf der Nutzer- als auch der Produzentenseite haben. Im Modul werden beide Aspekte beleuchtet mit dem Schwerpunkt auf der Produzentenseite.

1. Einleitung/Motivation
1.a. Einordnung des Verkehrssektors in die allg. Energiewirtschaft
1.b. Bewertungskonzepte für Fahrzeuge
1.c. Kritischer Vergleich alternativer Konzepte mit dem Stand der Technik

2. Systemaufbau Alternativer Antriebe
2.a. Hybridfahrzeuge
2.b. Batterieelektrische Fahrzeuge
2.c. Brennstoffzellenfahrzeuge
2.d. Alternative Kraftstoffe

3. Wesentliche Komponenten Alternativer Antriebe
3.a. Elektromotoren/Generatoren
3.b. Leistungselektronik
3.c. Energiespeicher
3.d. Bremssystem

4. Thermomanagement
4.a. Heizung
4.b. Klimatisierung

Ergänzt werden die Vorlesungsinhalte durch Laborvorführungen, geeignete Exkursionen und Studentische Seminararbeiten.

Wissensverbreiterung
Die Studierenden erkennen die wissenschaftlich/technischen Methoden, die für die Entwicklung von Alternativen Antrieben benötigt werden und vergleichen diese mit aktuellen Lösungsansätzen
Wissensvertiefung
Die Studierenden haben ein umfangreichens wissenschaftlich/technisches Wissen, welches sie dazu befähigt, Lösungsansätze zu bewerten und kritisch zu diskutieren.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden sind in der Lage Aufgabenstellungen für die Konzeption elektrifizierter Antriebstränge zu formulieren und Lösungsansätze zu erarbeiten.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden können die erarbeiteten Ergebnisse mit Präsentationstechniken darstellen und mit dem Stand der Technik vergleichen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden können die unterschiedlichen Techniken zu alternativen Antrieben vergleichen und bezüglich des Primärenergieeinsatzes bewerten.

Die Grundaspekte der Elektromobilität werden in Vorlesungsform dargestellt. Detailliertere Fragestellungen werden durch die Studierenden in Eigenarbeit erarbeitet und in Seminarvorträgen vorgestellt. Ergänzt wird die Veranstaltung durch ausgewählte Exkursionen.

ElektrotechnikThermodynamikGrundlagen der Fahrzeugtechnik

Eck, Markus

Eck, Markus

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Hofmann P..: Hybridfahrzeuge, Springer-Verlag 2014

Ehsani M. et. al.: Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles, CRC PRESS, 2010

Klausur 2-stündig und Präsentation

Kenntnisse über Funktionsweise und Betriebsverhalten der einzelnen Komponenten von alternativen Antriebssystemen. Kenntnisse über unterschiedliche Anforderungen von Fahrzeugen für die Entwicklung der einzelnen Komponenten. Lösen anwendungsbezogener Aufgaben.

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch