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Elektroleichtfahrzeug:Mit Leichtigkeit zum Ziel

Prof. Dr. Markus Hennee´mobile-Hilton-Apéro, Basel04.Oktober 2007

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Konzept

Entwicklung eines ganzjährig einsetzbaren Elektro-Leichtfahrzeuges:Optimale Manövrierfähigkeit, gute Ein- und Aussteigemöglichkeiten, genügend Transportkapazität und ausreichende Reichweite im urbanen Umfeld, Witterungsschutz mit der Möglichkeit den Fahrgastraum zu beheizen.

Ökonomisch: Günstiger in der Anschaffung und im Betrieb als herkömmliche Automobile.

Flexibel: Agil zum Manövrieren in einem urbanen, engen Umfeld.

Ökologisch: Sehr wenig Lärm- und Schadstoffemissionen. Mit gutem Gewissen Auto fahren.

Sicher: Besserer Schutz als Fahrräder, Mopeds oder Motorräder dank Sicherheitszelle.

Design ID-Connect 2007

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Pflichtenheft

Fahrzeugkategorie Kleinmotorfahrzeug (VTS Art. 136)

Abmessungen (l x b x h) / Leergewicht

244 x 132 x 149 cm / 350 kg

Anzahl Plätze & Stauraum 2 Erwachsene + 2 Kinder oder Gepäck

Maximale Geschwindigkeit 80 km/h

Reichweite 50 - 100 km, je nach Anzahl Batterien

Anzahl Türen / Räder 2 Türen & Heckklappe / 4 Räder

Karosserie Aluminium Rohrrahmen

Verkleidung (faserverstärkter) Kunststoff

Fahrwerk Starrachsen hinten und vorne

Elektromotoren / Maximale Leistung 2 Scheibenläufermotoren / 7 kW

Antriebsart Hinterradantrieb, offenes Differential

Energiespeicher Li-Ionen Batterien

Bremssystem Scheiben vorne / Trommeln hinten

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Fahrwerk &Karosserie

Fahrleistung

Motorisierung Gesamtmasse

Batterien

Leichtbau

singmmmb2

vcAfgmF rot

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WLuftRW

Motivation für Leichtbaulösungen: Energieverbrauch reduzieren Schwerpunkt möglichst tief Achslasten gleich gross

Leichtbauspirale Elektrofahrzeug:

kosteneffiziente Leichtbaulösungen

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Kosteneffizienter Leichtbau

Ziel: Stückzahlen: Einige hundert bis wenige tausend

Fahrzeuge Anspruch: Seriennahes Fahrzeug, keine Studie!

Anforderungen an …

A. Bauweise: einfach (!)

B. Materialien: bekannt, verfügbar, kostengünstig

C. Prozess: zuverlässig, beherrschbar, robust

Material- und Prozessauswahl für jedes Bauteil Multimateriallösung

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Trend - Multimaterialbauweise

Quelle: Volkswagen 2002

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Werkstoffanteile

Quelle: Prof. Dr. R. Haldenwanger: Komplexität des Leichbaus im Pkw

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Kostenstruktur

Es gibt zwei geeignete Massnahmen, um die Gesamtkosten des Fahrzeuges möglichst niedrig zu halten:1. Durch ausgeprägten Leichtbau den Energiebedarf und somit den Batterieanteil tief zu halten 2. Die Kosten durch einfache Konstruktionen zu minimieren.

5% Chassis

10% Karosserie

20% Antriebsstrang

50% Batterien

5% Interieur

10% Verschiedenes

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Funktionsmuster 2006

2006: Aufbau eines Funktionsmusters ohne 3D Verkleidungsbauteile

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Film (1/2)

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Film (2/2)

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Fazit Fahrversuche

Funktionalität: Space Frame Bauweise bewährt Antriebskonzept funktioniert Motorleistung ausreichend Gute Leichtbaulösung

Fahreigenschaften: Wendig Spurtreue mangelhaft Vibrationen & Schläge

Design: Aussendesign wurde von Experten kritisiert

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Neues Design

ID-Connect 2007

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Chassis & Karosserie

Aluminium Gitterrohrrahmen (Space-frame) Verbindung über Eckbleche mit Kaltfügetechniken (Kleben & Nieten) Hinterwagen: Motorenträgerplatte mit Antriebselementen

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Chassis & Karosserie

Schubfelder zu Versteifung der Karosserie Vorderwagen aus Sandwichelementen (Energieabsorption) Sandwichboden über die gesamte Fahrzeuglänge Verbunden mit Polyurethan Dickschichtverklebung:

Toleranzausgleich, Vibrationen und -Problematik

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Chassis & Karosserie

Thermogeformte (ABS/PMMA) Paneele für die Aussenverkleidung Frontscheibe und Dachpaneel aus Polycarbonat Speziell entwickelte Stahlfelgen

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Aktueller Stand: 06.09.2007

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Aktueller Stand: 03.10.2007

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Vergleich mit bestehenden Elektrofahrzeugen

Alle bisherigen Elektrofahrzeugprojekte sind am hohen Anschaffungspreis, ungenügender Alltagstauglichkeit und teilweise verfehlter Konzepte des Fahrzeuges gescheitert.

* Alltagstauglichkeit: Fahrkomfort, Ein-/Ausstieg, Witterungsschutz# Umgerüstete Kleinfahrzeuge von verschiedenen grossen Fahrzeugherstellern

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Sponsoren – Herzlichen Dank!

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Ausblick

Fazit: Kosteneffizienter Leichtbau auch bei kleinen Stückzahlen

möglich Gezielte Material und Prozessauswahl für jedes Bauteil Der Schlüssel zum Erfolg ist die Einfachheit der

Konstruktion

Ausblick: 2007: Aufbau von zwei kompletten Prototypen Ende 2007: Typenzulassung für die Schweiz März 2008: Präsentation am Automobilsalon Mitte 2008: Fertigung 0-Serie 56km/h Crashversuch bis Mitte 2008 geplant

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Weniger ist mehr!Mies van der Rohe, Architekt und Designer