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Endnutzer zu erreichen. AVL arbeitet
bereits seit mehr als 18 Jahren
an unterschiedlichen Brennstoffzellenprojekten
und nützt sowohl
die PEM- als auch die SOFC-Technologie.
Wir haben auch Antriebsstrangprojekte
mit Pkw-Herstellern
sowie Projekte im Bereich Lkw,
Bus und stationäre Anwendungen
durchgeführt.
Im Vergleich mit anderen Elektrofahrzeugtechnologien
haben Brennstoffzellen
viel zu bieten, allerdings
sind noch beträchtliche Hürden zu
nehmen – vor allem im Kostenbereich.
Und so starteten wir im Februar
2017 gemeinsam mit einem
Konsortium von Industriepartnern
ein Projekt, in dem ein Brennstoffzellensystem
in ein Fahrzeug integriert
werden sollte, mit Hauptaugenmerk
auf Kosteneinsparung und
Systemreife. Der Projektname ‚Keytech4EV‘,
das vom e!MISSIONProgramm
der österreichischen
Forschungsförderungsgesellschaft
finanziert wurde, steht sinngemäß
für „Schlüsseltechnologie für elektrische
Fahrzeuge“. Die Ziele waren
klar definiert:
• Energieeffizienz im Vergleich
zu einem Benzinverbrauch von
2,5 l/100 km
• Senkung der Antriebsstrangkosten
um 15 %
• Keine CO2-Emissionen
• Reduktion der Degradationsrate
der Brennstoffzelle um 50 %
• Reichweite über 500 km
• Fahrbarkeitsziele vergleichbarer
Serienfahrzeuge
» WIR HABEN DEN WEG FÜR DIE NÄCHSTE GENERATION
VON ELEKTRIFIZIERTEN ANTRIEBSSYSTEMEN GEEBNET. «
WILLIAM RESENDE • Senior Product Manager Fuel Cell, AVL
„Mit dem Projekt wollten wir demonstrieren, dass es möglich ist, ein Brennstoffzellenfahrzeug
weitestgehend mit leicht verfügbaren brennstoffzellenspezifischen
Komponenten zu bauen, um die Entwicklungskosten zu senken“,
erklärt William Resende, Senior Product Manager, Fuel Cell, AVL.
„Und der erste Projektschritt bestand darin, ein Fahrzeug auszuwählen.“
DEFINIEREN DER ANFORDERUNGEN
Es wurde beschlossen, einen VW Passat GTE mit Hybridantrieb umzubauen.
Zunächst führten wir auf Fahrzeugebene mit unserem Tool AVL Cruise™
Simulationen durch, um für die Umsetzung gewünschter Leistungsniveaus
wie Höchstgeschwindigkeit und Beschleunigung die Anforderungen hinsichtlich
Antriebsstrang und Komponenten zu gewichten.
Nach der Definition der Systemanforderungen wandten wir uns an unsere
Konsortiumspartner – ElringKlinger, Hoerbiger, IESTA, HyCentA,
Magna, TU Graz und TU Wien – die uns bei der Umsetzung unserer Vision
unterstützen sollten. „Nachdem wir die Systemanforderungen festgelegt
hatten, arbeiteten wir ein Systemkonzept aus und beschafften uns die
Komponenten“, sagt Resende. „Danach nutzten wir unsere umfassende Testinfrastruktur
in Graz, Österreich, und charakterisierten die Komponenten
an den jeweiligen Teststationen.“
ENTWICKLUNG DER STEUERUNGSSTRATEGIE
Die Steuerungs- und Betriebsstrategie des Fahrzeugs wurde mit einer Vielfalt
von Funktionen umgesetzt und in ein einzigartiges Prototypensteuergerät
integriert. Wir verwendeten AVL RPEMS (Rapid Prototyping Engine
Management System) als Zwischentool, das mittels automatischer Code-
Generatoren rasche Softwaremodifikationen ermöglicht. Nach Durchführung
weiterer Tests in den Einrichtungen des Konsortiumsmitglieds
HyCentA wurde das System in das Fahrzeug eingebaut.
An diesem Punkt wurde auch
das vorläufige Fahrzeugsicherheitskonzept
ausgearbeitet, um
sicherzustellen, dass das Fahrzeug
hinsichtlich der verwendeten
Technologien den einschlägigen
Normen und Bestimmungen
entspricht. Dies umfasste u. a. eine
Gefahren- und Risikoanalyse, eine
Gap-Analyse und eine Fehlermöglichkeits
und Einflussanalyse.
Im Jänner 2020 – fast drei Jahre nach
Projektbeginn – war es dann so weit:
Das fertige Fahrzeug mit seinem integrierten
Brennstoffzellensystem
demonstrierte, dass alle Zielvorgaben
erfüllt werden konnten. „Gemeinsam
mit den Partnern hat AVL
die Realität eines erschwinglichen
und verfügbaren Brennstoffzellensystems
etwas näher in Richtung
Marktakzeptanz gerückt“, so Resende,
„und wir haben den Weg für
die nächste Generation von elektrifizierten
Antriebssystemen geebnet.“