Heizung für E-Autos: Neue Wärme-Folie schont den Akku

Heizung für E-Autos: Neue Wärme-Folie schont den Akku

von Wolfgang Kempkens

Eine Kohlenstoff-Folie soll die klassische Heizung im E-Auto ersetzen und so auch bei Kälte lange Fahrten ermöglichen.

Mit Beginn der kalten Jahreszeit stellen sich Besitzer von Elektroautos wieder die Frage: Heizen oder Ankommen im Büro? Denn wer es schön warm haben will, verpulvert die Hälfte der Batterie zum Heizen, sagt Serhat Sahakalkan.

Der Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart kennt die Probleme, welche die Batterieblöcke der E-Autos mit sehr kaltem Wetter haben. Doch er hat auch eine Lösung: Eine hauchdünne Folie, die mit nur nanometerdicken Kohlenstoffröhrchen beschichtet ist.

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Die Röhrchen erwärmen sich im Bruchteil einer Sekunde, wenn Strom hindurchfließt. Konventionelle Elektroautoheizungen, bei denen Kupferdraht erwärmt wird, brauchen eine Weile, ehe sie Wärme spenden. Wegen ihrer relativ großen Masse speichern die Drähte Wärme, die verloren ist, wenn das Auto abgestellt wird. Die hauchdünne Folienheizung wird dagegen schlagartig kalt.

„Normale Heizungen in Elektroautos haben eine maximale Leistungsaufnahme von vier bis fünf Kilowatt“, sagt Sahakalkan. „Wir hoffen, das um ein Kilowatt reduzieren zu können.“ Um verlässliche Zahlen zu bekommen sind allerdings noch viele Testfahrten nötig. Das Team um Sahakalkan rechnet damit, vor allem auf kurzen Strecken beim Stromsparen helfen zu können, eben weil die Folienheizung so schnell reagiert. Außerdem erwärmt sich die Folie völlig homogen, anders als eine auf Kupferdrahtbasis, was den Wirkungsgrad verbessern soll.

Die Folie auf der Türverkleidung versorgt Fahrer und Beifahrer direkt mit angenehmer Strahlungswärme. Im Cockpit entsteht also ein behagliches Mikroklima, während im Normalfall der gesamte Innenraum beheizt wird, egal wie viele Passagiere an Bord sind. Natürlich könnten auch Benziner von der sparsameren Heizung profitieren und den Verbrauch reduzieren.

Auto-Heizung zum AufsprühenDie Folie wird, um Faltenbildung zu vermeiden, streifenweise auf die gewölbte Innenverkleidung der Türen geklebt. „Falten verändern den Abstand der Elektroden zueinander. Dann wäre keine homogene Wärmeverteilung mehr gewährleistet“, erklärt Sahakalkan.

Künftig wollen die Forscher die Nanoröhrchen direkt auf die Türverkleidungen sprühen. „Das würde den Herstellungsprozess deutlich wirtschaftlicher machen – gerade auch im Vergleich zu drahtbasierten Lösungen“, so der Wissenschaftler. Punktuelle Schäden an der Kohlenstoffschicht würden die Wirksamkeit kaum beeinträchtigen. Der Strom fließt dann einfach um die Schadstelle herum.

Einen Prototyp ihrer Heizung stellen die Fraunhofer-Wissenschaftler auf der Internationalen Automobilausstellung in Frankfurt vor, die am 17. September beginnt.

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