ELENA

Elektroantriebs-Nachrüstsatz

Das Ziel war die Entwicklung eines Elektro Plug-In Hybrid Transporter auf Basis des Mercedes-Benz Sprinter. Der Elektroantriebs-Nachrüstsatz (EleNa) verwandelt Lieferwagen mit Verbrennungsmotor durch den Einbau eines Elektroantriebes in ein Hybrid-Fahrzeug, das Kurzstrecken rein elektrisch bewältigt. Entwickelt wird der Nachrüstsatz als Prototyp im Rahmen eines vom BMVBS geförderten Verbundprojektes.

Der elektrische Antrieb ist während der Fahrt einschaltbar, somit können städtische und regionale Fahrten emissionsfrei durchgeführt werden. Angetrieben wird der Asynchronmotor von einem VECTOPOWER Wechselrichter. Die beiden Komponenten sind exakt aufeinander abgestimmt. Dadurch entsteht ein sehr effizientes System, das mit seiner Kompaktheit den geringen Platz im Fahrzeug optimal ausnutzt. Zusammen mit leistungsstarken Batterien hat der Transporter beim rein elektrischen Fahren eine Reichweite von 50 km und das bei voller Beladung. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 120 km/h.

Wichtig für einen funktionierenden Hybridantrieb ist das Zusammenspiel zwischen Elektromotor und Verbrennungsmotor anhand eines neu entwickelten Steuergeräts. Neben der Anpassung des Steuergeräts musste bei Hybrid-Fahrzeugen noch eine zweite Hürde genommen werden: die Verfügbarkeit der Nebenaggregate im rein elektrischen Betrieb. So wurden Nebenaggregate, wie z.B. Bremskraftverstärker und Servolenkung, substituiert sowie ein zweiter Kühlkreislauf aufgebaut. Der Aufbau als Parallel-Hybrid ermöglicht vier verschiedene Betriebsmodi:

  1. Im Standardmodus treibt allein der Verbrennungsmotor den Transporter an.
  2. Der Elektromotor ist ausgekuppelt.
  3. Beim Boost-Modus kann der Fahrer auf die Leistung des Verbrennungsmotors und zusätzlich auf die des Elektromotors zugreifen.
  4. Der Elektromodus ist das Highlight. Hier treibt allein der Elektromotor den Transporter an. Ideal für den Stopp-and-Go-Verkehr.

Im Ladebetrieb läuft der Elektromotor im Schlepp mit. Dadurch arbeitet der Asynchronmotor als Generator und erzeugt elektrische Energie, mit der die Batterie geladen wird. Der Ladebetrieb ist z.B. bei Überlandfahrten sinnvoll.

Das Umsetzungungskonsortium bestand aus:

Fraunhofer IPALauer & Weiss GmbH
Aradex AGHochschule EsslingenFKFS
WSEngineeringLandesnetzwerk Mechatronik BW    INEM - Institut für Nachhaltige Energietechnik und Mobilität