Forschungsprojekt DrEM-Hybrid

Olaf Metzger (Meta), Frans Thoolen (CCM) und Prof. Andreas Lohner (TH Köln) bei der Präsentation des Projektfahrzeugs auf der Woche der Umwelt beim Bundespräsident im Schloss Bellevue in Berlin (Bild: Olaf Metzger, Meta Motoren GmbH)

Das erklärte Ziel des Projektes ist es, eine energetisch hocheffiziente und zugleich kostengünstige elektrische Antriebstopologie für einen PKW zu entwerfen und aufzubauen, die allradangetrieben, innerstädtisch rein elektrisch (Plug-in) und außerstädtisch mit einem effektiven Range Extender betrieben werden kann.

Gefördert durch das Land NRW (Bild: MBWSV Nordrhein-Westfalen)

Um die Mobilität unserer Gesellschaft möglichst umweltverträglich weiterzuentwickeln fördert das Land Nordrhein-Westfalen gemeinsam mit den Niederlanden die Entwicklung, Darstellung und Erprobung eines innovativen, effizienten, kostengünstigen und kompakten Hybridantriebs mit elektrischem Zweiachsantriebstrang durch ein Forschungskonsortium aus einem deutschen und einem niederländischen Unternehmen sowie der Fachhochschule Köln. Bei einem Projektvolumen von rund 3,1 Mio. Euro stellt das Land NRW ca. 1,35 Mio. Euro aus dem NRW-EU Ziel2-Programm bereit. Der niederländische Projektpartner erhält eine Förderung aus dem EUREKA-Programm.

Gefördert duch die europäische Forschungsinitiative EUREKA (Bild: MBWSV Nordrhein-Westfalen)

Aus Nordrhein-Westfalen beteiligt sich an dem Projekt die Firma Meta Motoren- und Energie-Technik GmbH, die für die Entwicklung eines hocheffizienten Verbrennungsmotors als Range Extender zuständig ist. Die Firma Centre for concepts in mechatronics aus den Niederlanden ist für die Entwicklung einer doppelt rotierenden, elektrischen Maschine zuständig. Als Konsortialführer übernimmt Prof. Dr. A. Lohner vom Institut für Automatisierungstechnik der Fachhochschule Köln mit seinem Team die simulationsbasierte Systemauslegung, die Batterie- und Leistungselektronik- sowie die Energiemanagementsystem-Entwicklung und den demonstrativen Fahrzeugaufbau.

Das erklärte Ziel des Projektes ist es, eine energetisch hocheffiziente und zugleich kostengünstige elektrische Antriebstopologie für einen PKW zu entwerfen und aufzubauen, die allradangetrieben, innerstädtisch rein elektrisch (Plug-in) und außerstädtisch mit einem effektiven Range Extender betrieben werden kann.

Dafür wird die Hinterachse des Fahrzeugs radselektiv elektrisch angetrieben, während der Verbrennungsmotor als Range Extender über eine doppelt rotierende, elektrische Maschine an das Vorderachsdifferenzial angebunden ist. Durch die doppelt rotierende, elektrische Maschine wird der Verbrennungsmotor vom Vorderachsdifferenzial mechanisch entkoppelt, sodass dieser in seinem effizientesten Arbeitsbereich betrieben werden kann. Die Regelung des vom Fahrer gewünschten Traktionsdrehmomentes erfolgt über die elektrische Hinterachsmaschine. Bei abgestelltem Verbrennungsmotor wird durch das Feststellen der Kurbelwelle ein lokal emissionsfreier, elektrischer Allradantrieb realisiert. Die technischen Daten sowie Fotos von bereits entwickelten Antriebskomponenten sind dem Projektposter DrEM-Hybrid DrEM-Hybrid zu entnehmen.

Gefördert durch die EU (Bild: MBWSV Nordrhein-Westfalen)

Dieser neuartige Antriebsstrang mit der durch die doppelt rotierende E-Maschine ermöglichten Verknüpfung von E-Antrieb und punktoptimiertem Range Extender erlaubt durch seinen Aufbau eine verglichen zu konventionellen Antriebsformen erhebliche Steigerung der Energieeffektivität des Gesamtantriebes. Zudem wird mit diesem Antriebsstrang ein kostengünstiger Allradantrieb realisiert.