Leistungsgeführte Regelung eines Prüfstandes für Energiespeicherelemente (PDF)

Inhaltsangabe:Einleitung:
Seit mehr als 100 Jahren gibt es in aller Welt Bemühungen, elektrisch getriebene Strassenfahrzeuge zu einer echten Alternative zu konventionellen Verbrennungskraftfahrzeugen zu entwickeln. Während diese Arbeiten anfänglich recht erfolgreich verliefen, verloren Elektrofahrzeuge angesichts der rasanten Fortschritte bei der Entwicklung von Otto- und Dieselmotoren rasch an Bedeutung. Hauptgrund hierfür waren die im Vergleich zum konventionellen Kraftfahrzeug erheblich geringeren Fahrleistungen elektrisch angetriebener Fahrzeuge, ein Nachteil, der vor allem aus dem hohen Gewicht und der geringen Energie- und Leistungsdichte der Batterien resultiert.
Infolge der mit der Ölkrise 1973 verbundenen Verknappung und drastischen Verteuerung des Energieträgers Erdöl gingen führende Automobilfirmen daran, Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Elektrofahrzeuge zu beginnen. Doch erst seit der Sensibilisierung grosser Teile der Bevölkerung für die Problematik der zunehmenden Umweltverschmutzung, an der Verbrennungskraftfahrzeuge einen nicht zu unterschätzenden Anteil haben, und der damit verbundenen Verschärfung der Umweltgesetzgebung in einigen hochentwickelten Industrieländern werden die Forschungen zur Entwicklung alltagstauglicher Elektrofahrzeuge für den Individualverkehr mit den notwendigen materiellen und finanziellen Mitteln vorangetrieben. Schliesslich ist abzusehen, dass sich auf der Grundlage wachsender Einschränkungen für den Betrieb von Verbrennungskraftfahrzeugen in Ballungsgebieten infolge verschärfter Grenzwerte für Luftschadstoffe ein Markt für elektrisch oder hybrid angetriebene Pkw herausbilden wird.
Grösste Hindernisse für eine breite Akzeptanz von Elektrofahrzeugen sind neben dem aus dem grossen Forschungsaufwand resultierenden Preis die unverändert geringe Energiedichte der Batterien und die damit verbundenen Einschränkungen der Fahrleistungen und des Fahrkomforts. Während moderne elektrische Antriebe hinsichtlich ihrer Parameter (Drehmoment, Gewicht, Volumen) den Verbrennungsmotoren ebenbürtig oder gar überlegen sind, ist es trotz grosser Anstrengungen der Batterieindustrie noch nicht gelungen, Energiespeicher zu schaffen, deren Energieinhalt auch nur annähernd dem für Benzin gültigen Werte von 12kWh/kg entspricht. Modernste Entwicklungen weisen einen Energieinhalt von etwa 120 Wh/kg auf und liegen damit um 2 Grössenordnungen hinter konventionellen Kraftstoffen zurück.
Bedingt durch die intensiven Forschungen, die in [...]