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Wesentliche Vorteile von Elektrofahrzeugen

04.09.2013

Der größte Hersteller von Elektrofahrzeugen, Tesla Motors, entwickelt Elektrofahrzeuge von Grund auf, das heißt, er baut gewöhnliche Autos nicht neu, sondern konstruiert zunächst Autos für Elektroantrieb. Dank einiger Merkmale erwiesen sich "reinrassige" Elektrofahrzeuge als viel sicherer als selbst die anerkannten Marktführer auf dem Automobilmarkt. Damit erzielte das Elektroauto Tesla Model S im amerikanischen NHTSA-Crashtest 5,4 Sterne und übertraf alle jemals getesteten Autos in allen Belangen. Darüber hinaus erzielen typischerweise nur etwa 1 % der Testfahrzeuge 5 Sterne, und die Tesla S-Limousine stellte nicht nur einen neuen Rekord für das geringste Verletzungsrisiko für Fahrer und Beifahrer auf, sondern übertraf auch die Sicherheit von Autos einer anderen Klasse – SUVs und Minivans.

Somit wurde offensichtlich, dass es einen Weg gibt, die Sicherheit von Fahrzeugen ernsthaft zu verbessern, und Elektrofahrzeuge in dieser Hinsicht Vorteile haben. Wie haben die Tesla-Ingenieure es geschafft, eine so hohe Leistung zu erzielen? Zunächst einmal dank der "Bequemlichkeit" des Elektroautos bei der Wahl seines Layouts. Das Elektroauto hat keinen schweren Motor unter der Haube – ein kleiner, etwa 30 cm großer Elektromotor sitzt nahe der Hinterachse des Autos. Dadurch entsteht eine viel größere Knautschzone vorn als bei herkömmlichen Autos, was die Chancen, einen Frontalaufprall zu überleben, dramatisch erhöht. Im Crashtest-Video fällt auf, wie nach einem Frontalaufprall mit einer Geschwindigkeit von 56 km/h die Stoßstange zerbröselt, aber Windschutzscheibe, Vordertüren und die Vorderradachse intakt bleiben. Die Aluminiumkarosserie einschließlich des Bodenschutzblechs überstand den Aufprall ohne sichtbare Verformung.

Den härtesten Test, den seitlichen Aufprall auf den Pfahl, überstand das Elektroauto dank eines zusätzlichen Satzes von Aluminiumprofilen, ähnlich denen, die für den Apollo-Lander entwickelt wurden, perfekt. Im Vergleich zur Volvo S60 Limousine, die ebenfalls 5 Sterne in allen Crashtest-Kategorien erzielte, behält der Tesla S 63,5 % des verbleibenden Raums um den Fahrer herum bei einem Seitenaufprall intakt, und der Spitzenreiter unter den konventionellen Autos, der Volvo S60 - 7,8 % . Restraum ist ein „Lebensraum“, in den bei einem Unfall keine Teile des Fahrzeugs eindringen dürfen. Tatsächlich ist dies die Zone, in der sich der Körper des Fahrers oder Beifahrers während des Unfalls befindet.

Die Sicherheitsbewertung des Elektroautos Tesla S war höher als bei jedem anderen Serienauto. Das Verletzungsrisiko in einem Elektrofahrzeug unter Standardtestbedingungen beträgt nur 7 %.

Auch Crashtests beim Aufprall auf das Heck des Elektroautos verliefen dank des doppelten Stoßfängers erfolgreich. Der Überschlagstest war die angenehmste Überraschung: Das Elektroauto wurde nie mit den herkömmlichen Mitteln des NHTSA-Tests überrollt. Durch den sehr tiefen Schwerpunkt (die Batterien befinden sich ganz unten im Auto) und die Gewichtsverteilung von 48/52 wollte das Elektroauto nicht umkippen. Es wird geschätzt, dass ein Elektroauto ein um 50 % geringeres Kipprisiko hat als ein herkömmliches Auto. Außerdem führte keiner der Teststöße zu einem Brand im Batteriepaket des Elektrofahrzeugs.

Tesla-Autotests zeigen, dass Elektrofahrzeuge einen weiteren wichtigen Vorteil haben. Meist geht es um Reichweite, Preis, Lebensdauer und andere Eigenschaften von Elektrofahrzeugen. Aber sie vergessen, dass Ingenieure viel mehr Möglichkeiten haben, Fahrer und Passagiere von Elektrofahrzeugen zu schützen, als Menschen, die in Benzin- und Dieselautos reisen.

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Recycelbare Leiterplatten 03.05.2024

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Atmosphärische Stickstoffbatterie 25.04.2017

Xin-Bo Zhang vom Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, und Kollegen haben einen Weg vorgeschlagen, atmosphärischen Stickstoff einzufangen, der in einer Batterie verwendet werden könnte. Ihre Entwicklung beschreiben die Wissenschaftler in einem in der Fachzeitschrift Chem veröffentlichten Artikel.

Als das am häufigsten vorkommende Gas in der Erdatmosphäre ist Stickstoff seit langem eine attraktive Option als erneuerbare Energiequelle. Aber Stickstoffgas, das aus zwei Stickstoffatomen besteht, die durch eine starke dreifach kovalente Bindung zusammengehalten werden, wird unter normalen Bedingungen nicht abgebaut. Dementsprechend besteht das Problem darin, die chemische Bindungsenergie in Elektrizität umzuwandeln.

Das Funktionsprinzip basiert auf der Umkehrung der chemischen Reaktion, die bestehende Lithium-Stickstoff-Batterien antreibt. Anstatt Strom durch Zersetzung von Lithiumnitrid (2Li3N) in Lithium und Stickstoff zu erzeugen, wird der Batterie-Prototyp der Forscher mit atmosphärischem Stickstoff betrieben, der mit Lithium zu Lithiumnitrid reagiert. Seine Ausgangsleistung ist kurz, aber vergleichbar mit der anderer Lithium-Metall-Batterien.

„Diese vielversprechende Batterieforschung auf der Grundlage eines Stickstofffixierungssystems bietet nicht nur grundlegende und technische Fortschritte in der Energiespeichertechnologie, sondern schafft auch einen fortschrittlichen N2/Li3N-Kreislauf (Stickstoffgas/Lithiumnitrid) für einen reversiblen Stickstofffixierungsprozess“, sagte Xin Bo Zhang: „Aber die Arbeiten stehen noch am Anfang.

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