23. März 2023
Fit für die Elektromobilität – mit MANN-FILTER
Elektromobilität kann eine wichtige Rolle spielen, wenn es darum geht, klima- und gesundheitsschädliche verkehrsbedingte Emissionen zu reduzieren. In einer mehrteiligen Serie nimmt MANN-FILTER verschiedene Aspekte der Elektromobilität unter die Lupe, liefert Hintergrundinformationen und zeigt Filtrationsmöglichkeiten in der Elektromobilität auf. Teil 1 befasst sich mit der Frage „Warum brauchen wir Elektromobilität?“ und beleuchtet den Begriff Elektromobilität mit seinen verschiedenen Funktionsweisen.
MANN-FILTER für Elektromobilität
Ludwigsburg, 23. März 2023 – Experten sind sich einig, dass der globale Temperaturanstieg auf 1,5 °C begrenzt werden muss, um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu verhindern. Dies soll unter anderem durch eine Verringerung der CO2-Emissionen erreicht werden. Da weltweit fast ein Viertel des klimaschädlichen CO2 aus dem Transport stammt, gilt Elektromobilität als zentraler Baustein eines nachhaltigen und klimaschonenden Verkehrssystems, vorausgesetzt der Strom stammt aus erneuerbaren Quellen.
Nützliches Grundlagenwissen
Die meisten Menschen denken bei E-Mobilität an Elektrofahrzeuge: Hybride (HEV), Plug-In-Hybride (PHEV), Autos, Lkws oder Busse mit Batteriesystemen (BEV). Nicht zu vergessen die brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeuge (FCEV). Bringen wir Licht ins Dunkel:
Welche Antriebsarten für Elektrofahrzeuge gibt es?
Gemeinsam ist allen Technologien, dass elektrischer Strom verwendet wird, um entweder den Verbrennungsmotor zu unterstützen und so den Kraftstoffverbrauch sowie die CO2-Emissionen zu senken oder über den Elektromotor rein elektrisch zu fahren. Der erforderliche Strom wird entweder „on-board“ durch eine Brennstoffzelle erzeugt oder durch das Aufladen der Batterien gespeichert. Egal wie, der Strom wird dann über die sogenannte Leistungselektronik so gewandelt und zur Verfügung gestellt, dass er für den Antrieb genutzt werden kann.
A) Hybrid-Fahrzeuge
Hybrid-Fahrzeuge kombinieren einen konventionellen Verbrenner- mit einem Elektromotor und erzeugen die elektrische Energie zum Laden der Batterie meist selbst – während der Fahrt. Es gibt sie als Mild-, Voll- und Plug-in-Hybride, die sich jeweils nach dem Grad ihrer Elektrifizierung unterscheiden. Von Mild- bis Voll-Hybrid wird die Batterie ausschließlich durch Rekuperation (Bremsenergierückgewinnung) aufgeladen. Es gibt keine weitere Energiequelle – auch keine externe Lademöglichkeit. Lediglich beim Plug-in-Hybrid ist ein externes Laden möglich.
- Mild-Hybrid (MHEV)
Beim Mild-Hybrid unterstützt ein kleiner Elektromotor den Verbrennungsmotor und entlastet diesen beim Beschleunigen. Ein rein elektrisches Fahren ist in der Regel nicht möglich.
- Voll-Hybrid (FHEV)
Beim Voll-Hybrid unterstützt der Verbrenner den Elektromotor möglichst effizient. Dank seiner größeren Hochvolt-Batterie ist ein rein elektrisches Fahren kurzer Strecken sehr gut möglich. Laut Deutschem Umweltbundesamt sind Kraftstoffeinsparungen von über 20 Prozent gegenüber einem reinen Verbrenner möglich.
- Plug-in-Hybrid (PHEV):
Ein Plug-in-Hybrid kann auf drei verschiedene Arten geladen werden. Über den Verbrennungsmotor, mittels Bremsenergierückgewinnung (Rekuperation) oder über eine externe Stromversorgung. Wie Voll-Hybride verfügen auch Plug-in-Hybride über eine Hochvolt-Batterie, die jedoch wesentlich größer und leistungsfähiger ausfällt. Damit ist rein elektrisches Fahren mit höherer Reichweite von 40 bis 80 Kilometern möglich.
B) Rein batterie-elektrische Fahrzeuge (BEV)
Rein batterie-elektrische Fahrzeuge werden nur durch einen Elektromotor angetrieben, der seine Energie von einer Batterie erhält. Diese oftmals auch Battery Electric Vehicles (BEV) bezeichneten Fahrzeuge benötigen keine fossilen Kraftstoffe. Die verbaute Batterie wird extern über das Stromnetz aufgeladen und kann zusätzlich auch zurückgewonnene Bremsenergie aufnehmen.
C) Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzellen (FCEV)
Hier wird der Strom im Fahrzeug direkt durch eine chemische Reaktion zwischen Sauerstoff aus der Umgebungsluft und Wasserstoff, der im Tank mitgeführt wird, erzeugt. Dadurch ist die elektrische Reichweite unabhängig vom Fahrzeuggewicht. Ähnlich wie beim Verbrennungsmotor: Dort hängt die Reichweite auch nicht von der Motorgröße ab. Im Vergleich zur Batterie hat die Brennstoffzelle den Vorteil, dass ein Befüllen des Tanks mit Wasserstoff deutlich schneller geht als elektrisches Aufladen. Insbesondere für Lkws bietet sich Wasserstoff als Treibstoff an. Je schwerer die Ladung und je länger die Fahrstrecke, desto eher wird die Brennstoffzelle zum Einsatz kommen.
Dr. Michael Harenbrock, Principal Expert E-Mobility beim weltweiten Filtrationsexperten MANN+HUMMEL erläutert: „Elektrofahrzeuge stoßen weit weniger Emissionen aus als Fahrzeuge mit herkömmlichen Antrieben. Wichtig ist hier allerdings, zwischen zwei Arten von Emissionen klar zu unterscheiden: CO2 als Treibhausgas, das massiv die Erderwärmung beschleunigt, und NOx, Feinstaub etc. als gesundheitsschädliche Emissionen, die weltweit die Gesundheit und Lebenserwartung der Menschen negativ beeinflussen. Man darf nicht vergessen: Auch Elektrofahrzeuge emittieren Partikel wie Bremsstaub und Reifenabrieb. Einer der wenigen Nachteile von E-Autos. Und hier kommen wir ins Spiel. Unser Fokus liegt auf sauberer Mobilität, wofür wir bereits heute Feinstaubfilter, Bremsstaubfilter sowie neue Filterlösungen für Brennstoffzellen, Batteriesysteme, E-Achsen und Hybridgetriebe in unserem Portfolio haben. Unsere Produktpalette wächst dabei beständig.” Harenbrock fügt hinzu: „Erste Produkte dieser Art bieten wir bereits im Automotive Aftermarket mit unserer Premium Filtrationsmarke MANN-FILTER an. Dass die Fortbewegung in Zukunft elektrisch erfolgen wird, ist so gut wie sicher. Offen bleibt allerdings, welche Fahrzeugart sich durchsetzen wird. Ob Elektro-, Hybrid, oder Wasserstoff-Technologie: Wir verstehen die anspruchsvollen Filtrationsanforderungen von heute und morgen und nutzen für die Entwicklung innovativer Filterelemente unsere in über acht Jahrzehnten aufgebaute Entwicklungskompetenz – immer mit dem Ziel, unseren Kunden auch zukünftig „Perfect parts. Perfect service.“ bieten zu können.“
Seien Sie gespannt auf Teil 2. Dort erwarten Sie Erklärungen zur E-Achse und welche Rolle MANN-FILTER für eine saubere Mobilität spielt.
