16/02/2011 - Die Ära des Aluminiums kommt als leitfähiges Material in Elektrofahrzeugen

Menéame

Er würde Kupfer ersetzen, weil es leichter und sparsamer ist, wie die deutschen Forscher sagen. Wissenschaftler und Ingenieure der Technischen Universität Muenchen in Deutschland haben ein Forschungsprojekt durchgeführt, das die Grundlagen für den Ersatz von Kupfer durch Aluminium, in seiner Rolle als leitfähiges Material in elektrischen Systemen in Hybrid- und 100% Elektrofahrzeugen schaffen soll. Unter anderem ist Aluminium leichter und kostengünstiger als Kupfer. Auf Pablo Javier Piacente.

Ein Forschungsprojekt an der Technischen Universität Muenchen in Deutschland zielt darauf ab, die technologischen Voraussetzungen für den Ersatz von Kupfer durch Aluminium als Leiter in Elektroautosystemen zu schaffen. Der Hauptgrund ist, dass Aluminium weniger Gewicht hat und billiger ist als Kupfer.

Innovative elektrische Anschlussleitungen, die auf Aluminium- und nicht auf Kupferbasis hergestellt werden, würden eine erhebliche Gewichtsreduzierung dieser Systeme ermöglichen und ihre wirtschaftlichen Auswirkungen verringern. Aluminium-Geräte wären besonders interessant bei 100% elektrischen Fahrzeugen.

Die Arbeit der deutschen Experten wurde im Rahmen eines Kooperationsprojekts zwischen der Technischen Universität Muenchen und Ingenieuren der BMW-Gruppe in einem Artikel veröffentlicht, der in der Fachwelt veröffentlicht wurde. Physorg.com und durch eine Pressemitteilung der deutschen Universität.

Der Fortschritt ist umso wichtiger, wenn man bedenkt, dass elektrische und elektronische Energie bei allen Arten von Fahrzeugen eine immer größere Rolle spielt, nicht nur bei Hybriden oder völlig bei Elektrofahrzeugen. Kupfer ist heute das am meisten gewählte leitfähige Material.

Herausforderungen übertroffen

Im Vergleich zu Aluminium ist es jedoch schwerer und teurer. Die deutschen Spezialisten scheinen die Formel gefunden zu haben, um Kupfer durch Aluminium zu ersetzen, indem sie integrierte Energieversorgungsnetze optimierten. Angesichts der oben genannten Vorteile ist es nicht angebracht, Kupfer in neuen Elektro- oder halbelektrischen Fahrzeugen weiterhin als Fahrer zu verwenden.

Damit Aluminium Kupfer jedoch in den Stromversorgungssystemen ersetzen kann, müssen eine Reihe technologischer Herausforderungen überwunden werden. Die Nachteile hängen hauptsächlich mit dem Verhalten von Aluminium gegen sehr hohe Temperaturen zusammen, eine konventionelle Situation in Autos.

Eine mögliche Alternative wäre die Verwendung von Aluminiumelementen in Kabeln und Kupfer-basierten Geräten in Verbindungsbereichen, aber die Probleme bei dieser Option können auch sehr komplex sein. Diese Art der Verkabelung würde sehr anfällig für Korrosion sein, und andererseits, Kupfer und Aluminium zu verbinden, ist nicht ganz einsatzbereit.

Vor diesem Hintergrund haben Ingenieure ein innovatives Konzept für die Aluminium-basierte elektrische Verbindung im Rahmen des Projekts "Leiko" entwickelt. Systeme, die das Fluenzverhalten von Aluminium verbessern, was für den Einsatz besonders nachteilig ist, gewährleisten eine konstante Kontaktkraft über einen Zeitraum von zehn Jahren.

Beweise und Erwartungen

Ein weiteres Detail, das den Betrieb dieser neuen Aluminiumleiter optimiert, ist eine spezielle Keilformgeometrie, die aufgrund ihrer Form die elektrische Verbindung verbessert. Auch die geniale Anwendung von Edelmetallen in der Struktur verringert die Korrosionsrisiken.

Um das langfristige Verhalten von Aluminiumgeräten in Fahrzeugen zu ermitteln, werden Versuche durchgeführt, die Auswirkungen auf diese neuen elektrischen Leiter im Laufe der Zeit zu ermitteln und so auch deren Anpassung an die harten Bedingungen des Selbstantriebs zu ermitteln.

Die endgültigen Ergebnisse werden 2012 bekannt sein, doch lassen die ersten Schlussfolgerungen erkennen, dass die Substitution von Kupfer durch Aluminium zu erheblichen Verbesserungen bei Gewicht, Kosten und letztlich zu Schadstoffemissionen von Fahrzeugen führen wird.

Den Verantwortlichen dieser Studie zufolge wird erwartet, dass die an Bord der meisten Elektrofahrzeuge eingesetzten Hochspannungssysteme bis 2020 auf Aluminiumbasis entwickelt werden. Folglich wird mit der Geburt eines weiteren Jahrzehnts auch eine neue Ära im Bereich der elektrischen Leitermaterialien beginnen, die in der Automobilindustrie eingesetzt werden.

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