Mit Ende Jänner 2024 gab es in Österreich 158.258 rein elektrisch betriebene PKW – das sind 3,1 Prozent des heimischen Gesamt-PKW-Bestands. Mit dem steigenden Interesse an E-PKW ergeben sich zwei Herausforderungen: Das Schaffen einer österreichweiten Ladeinfrastruktur und das Verbessern der Reichweite von Elektrofahrzeugen.

Temperatur ausschlaggebend für Energieverbrauch

Bis zum Jahr 2025 soll die durchschnittliche Batteriereichweite von Elektrofahrzeugen auf 784 Kilometer ansteigen.Um die Reichweite von E-Fahrzeugen zu verbessern, wird häufig eine gleichmäßige und vorausschauende Fahrweise sowie das sparsame Einsetzen von Klima und Heizung empfohlen, da diese zusätzliche Energie verbrauchen. Im Gegensatz zum klassischen Verbrennungsmotor wird bei einem Elektromotor keine Abwärme erzeugt, die für den Heizvorgang genutzt werden kann. Dieser Aspekt ist nicht nur technisch relevant, sondern hat auch direkte Auswirkungen auf die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen durch Konsument:innen.

MINDED mit Gesamtfördersumme von rund 5 Millionen Euro 

In diesem Zusammenhang initiierte ein hochkarätiges, europäisches Konsortium unter der Leitung des AIT Austrian Institute of Technology das Forschungsprojekt MINDED – mit dem Ziel, einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung der Reichweite von Elektrofahrzeugen durch ein innovatives und effizientes Wärmemanagement zu leisten. 

Im Rahmen des Projekts strebt das Konsortium,bestehen aus elf europäischen Partnern, die Entwicklung eines innovativen batterieelektrischen IVECO eDaily Minibus an. Dieser soll bei 0°C Umgebungstemperatur eine um 20 Prozent verbesserte Reichweite aufweisen. Erreicht wird dies durch die Integration von Infrarot-Heizpaneele im Fahrzeug, die von einer optimierten thermischen und energetischen Betriebsstrategie geregelt werden.

Optimiertes Wärmemanagement und Einsatz von KI zur Effizienzsteigerung

Bei derzeit am Markt befindlichen Elektrofahrzeugen werden in der Regel konventionelle PTC-Heizer für die Innenraum-Wärmeerzeugung eingesetzt, welche ihren Widerstand mit steigender Temperatur erhöhen – dies geht mit einem signifikanten Energiebedarf einher. MINDED setzt auf den Einsatz von innovativen Infrarot-Heizpaneelen: Die geschickte Platzierung dieser Paneele ermöglicht eine Senkung der Raumtemperatur um bis zu 5°C – ohne Beeinträchtigung der Behaglichkeit. Ein besonderer Fokus liegt zudem auf der Entwicklung einer neuartigen Klimaanlage mit Wärmepumpenmodus (basierend auf einem ölfreien Kompressor). Zusätzlich erforscht das Projekt neuartige Methoden zur Vorhersage von Fahrer:innenentscheidungen mithilfe von Künstlicher Intelligenz, um das Energiemanagement weiter zu optimieren.

Validierung am Rollenprüfstand sowie mittels Digital Twin

Zur Validierung der Ergebnisse wird der IVECO eDaily-Minibus auf einem klimatisierten Rollenprüfstand vermessen, um die Performance der Heizpaneele bei 0°C zu demonstrieren. Die Simulation des gesamten Fahrzeug-Digital-Twin-Modells berücksichtigt den Antriebsstrang, die Heiz- und Klimatisierungssysteme sowie KI-basierte Vorhersagen des Fahrverhaltens. Dies ermöglicht eine umfassende Bewertung der thermischen und energetischen Betriebsstrategie.

„Unser Ziel ist es nicht nur, die Energieeffizienz zu steigern, sondern auch den Komfort für Fahrer:innen und Passagier:innen zu optimieren. Durch die Integration von Infrarot-Heizpaneelen und die Entwicklung intelligenter Benutzer:innenoberflächen schaffen wir eine innovative Lösung im Bereich des thermischen Managements für Elektrofahrzeuge. Damit möchten wir einen entscheidenden Beitrag zur Erhöhung der Akzeptanz elektrisch angetriebener Fahrzeuge leisten und somit letztendlich zu einer umweltverträglichen Mobilität im Sinne des European Green Deal beitragen”, so AIT-Experte Thomas Bäuml, Projektleiter von MINDED.