Die Elektromobilität kann eine bedeutende Rolle dabei spielen, die schädlichen Emissionen zu reduzieren, die durch Verkehr verursacht werden und sowohl dem Klima als auch der Gesundheit schaden können. MANN-FILTER hat eine mehrteilige Serie veröffentlicht, in der verschiedene Aspekte der Elektromobilität untersucht werden.
Die Serie enthält Hintergrundinformationen und zeigt auch auf, welche Filtrationsmöglichkeiten in der Elektromobilität bestehen. Im ersten Teil der Serie wird die Frage untersucht, warum Elektromobilität notwendig ist und der Begriff Elektromobilität sowie seine verschiedenen Funktionsweisen genauer beleuchtet.
Es herrscht unter Experten Einigkeit darüber, dass der Anstieg der globalen Temperaturen auf 1,5 °C begrenzt werden muss, um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden. Um dieses Ziel zu erreichen, muss unter anderem der Ausstoß von CO₂ verringert werden. Da fast ein Viertel des weltweiten klimaschädlichen CO₂-Emissionsanteils aus dem Verkehrssektor stammt, gilt die Elektromobilität als wesentlicher Bestandteil eines umweltfreundlichen und nachhaltigen Verkehrssystems – vorausgesetzt, der Strom, der zur Stromversorgung der Elektrofahrzeuge genutzt wird, stammt aus erneuerbaren Energiequellen.
MANN-FILTER: Nützliches Grundlagenwissen
In der Regel assoziieren Menschen mit Elektromobilität Elektrofahrzeuge wie Hybride (HEV), Plug-in-Hybride (PHEV), batteriebetriebene Autos, Lkws und Busse (BEV) sowie brennstoffzellenbetriebene Fahrzeuge (FCEV). Um jedoch Klarheit zu schaffen, sollen diese unterschiedlichen Arten von Elektrofahrzeugen näher erläutert werden.
Welche Antriebsarten für Elektrofahrzeuge gibt es?
Bei allen Technologien, die im Bereich der Elektromobilität eingesetzt werden, wird elektrischer Strom genutzt, entweder um den Verbrennungsmotor zu unterstützen und so den Kraftstoffverbrauch und CO₂-Emissionen zu reduzieren, oder um das Fahrzeug rein elektrisch anzutreiben. Der benötigte Strom kann entweder durch eine Brennstoffzelle an Bord erzeugt oder durch Aufladen der Batterien gespeichert werden. In beiden Fällen wird der Strom über eine Leistungselektronik in eine nutzbare Form umgewandelt, die den Antrieb des Fahrzeugs ermöglicht.
Hybrid-Fahrzeuge
Hybridfahrzeuge vereinen in der Regel einen herkömmlichen Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor und können durch ihre Fahrtbewegung meist selbst elektrische Energie erzeugen, um die Batterie aufzuladen. Es gibt drei Arten von Hybridfahrzeugen: Mild-, Voll- und Plug-in-Hybride, die sich durch ihren Grad der Elektrifizierung unterscheiden. Bei Mild- bis Voll-Hybriden wird die Batterie ausschließlich durch Rekuperation aufgeladen, was bedeutet, dass die Bremsenergie zur Rückgewinnung der Energie genutzt wird und keine weitere Energiequelle – einschließlich externer Lademöglichkeiten – erforderlich ist. Lediglich bei Plug-in-Hybriden besteht die Möglichkeit, die Batterie auch extern aufzuladen.
– Mild-Hybrid (MHEV)
Ein Mild-Hybrid-Fahrzeug nutzt einen kleinen Elektromotor, um den Verbrennungsmotor beim Beschleunigen zu unterstützen und zu entlasten. In der Regel ist es nicht möglich, das Fahrzeug ausschließlich mit elektrischer Energie zu betreiben.
– Voll-Hybrid (FHEV)
Ein Voll-Hybrid-Fahrzeug nutzt den Verbrennungsmotor, um den Elektromotor so effizient wie möglich zu unterstützen. Dank einer größeren Hochvolt-Batterie ist es möglich, kurze Strecken rein elektrisch zu fahren. Nach Angaben des Deutschen Umweltbundesamtes können im Vergleich zu einem reinen Verbrennungsmotor Kraftstoffeinsparungen von mehr als 20 Prozent erzielt werden.
– Plug-in-Hybrid (PHEV)
Ein Plug-in-Hybrid-Fahrzeug kann auf drei verschiedene Arten geladen werden: über den Verbrennungsmotor, durch die Bremsenergierückgewinnung (Rekuperation) oder über eine externe Stromversorgung. Ähnlich wie bei Voll-Hybrid-Fahrzeugen verfügen auch Plug-in-Hybride über eine Hochvolt-Batterie. Diese ist jedoch wesentlich größer und leistungsfähiger, was ein rein elektrisches Fahren mit höherer Reichweite von 40 bis 80 Kilometern ermöglicht.
Rein batterie-elektrische Fahrzeuge (BEV)
Rein batterie-elektrische Fahrzeuge werden ausschließlich von einem Elektromotor angetrieben, der seine Energie aus einer Batterie bezieht. Diese Fahrzeuge, die häufig auch als Battery Electric Vehicles (BEV) bezeichnet werden, benötigen keine fossilen Kraftstoffe, da die Batterie von einer externen Stromquelle aufgeladen wird. Ferner kann die Batterie auch Energie zurückgewinnen, die beim Bremsen freigesetzt wird.
Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzellen (FCEV)
Die Brennstoffzelle erzeugt den Strom direkt im Fahrzeug durch eine chemische Reaktion zwischen Wasserstoff im Tank und Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Im Gegensatz zur Batterie ist die Reichweite nicht abhängig vom Gewicht des Fahrzeugs, ähnlich wie beim Verbrennungsmotor. Ein weiterer Vorteil der Brennstoffzelle ist, dass das Befüllen des Tanks mit Wasserstoff deutlich schneller geht als das elektrische Aufladen einer Batterie. Besonders für Lkws ist Wasserstoff als Treibstoff geeignet, da je schwerer die Ladung und je länger die Strecke, desto eher kommt die Brennstoffzelle zum Einsatz.
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.“
Das Unternehmen kündigt einen 2. Teil an, in dem man Informationen zur E-Achse und der Bedeutung von MANN-FILTER für eine umweltfreundliche Mobilität finden wird. Quelle: MANN-FILTER
