(Karlsruhe / Deutschland) – Ein vom Team der Hochschule Karlsruhe (HKA) entwickeltes Brennstoffzellenfahrzeug hat beim jüngsten Shell Eco-Marathon eine Reichweite von 407 Kilometer pro Kubikmeter Wasserstoff (etwa 90 Gramm) erzielt. Mit „vielen kleinen technischen Verbesserungen“ etwa beim Wasserstoffsystem, beim Antriebsmodul und bei der Elektronik gelang dem Projektteam High Efficiency Karlsruhe gegenüber dem Vorjahr eigenen Angaben zufolge eine um rund 33 Prozent höhere Reichweite.
Der Motor mit Brennstoffzelle und Wasserstofftank. © HKA / Volker Hirsch
Der einwöchige Wettbewerb in Polen bestand aus insgesamt sechs Wertungsfahrten, die nach der technischen Inspektion und der so erreichten Zulassung für Fahrten auf der offiziellen Rennstrecke des Silesia-Rings und mehrerer Testläufe zur finalen Abstimmung des Fahrzeugs absolviert werden konnten. Es ist mit einem kohlefaserverstärkten Chassis ausgestattet und wiegt ohne Fahrer circa 48 Kilogramm.
Angetrieben wird es über eine Brennstoffzelle der Schweriner Baltic Fuel Cells GmbH mit einer Leistung von 300 Watt. Diese liefert die elektrische Energie für den 200-Watt-Gleichstrommotor von Maxon, der über ein Flachriemengetriebe das Hinterrad des Fahrzeugs antreibt. Für den normalen Fahrbetrieb während des Wettbewerbs mit einer Geschwindigkeit von etwa 25 Stundenkilometern würden nach HKA-Angaben aber nur etwa 80 Watt elektrische und 65 Watt mechanische Leistung benötigt. Das Fahrwerk bestehe beinahe ausschließlich aus handelsüblichen Fahrradkomponenten (Laufräder, Bremsen) sowie aus selbst entwickelten Aluminium- und Kunststoffbauteilen (Radaufhängung, Lenkung).
Bei dem Vorjahreswettbewerb Shell Eco-Marathon in Frankreich musste man sich noch mit einer Reichweite von 305 Kilometern zufrieden geben. In der aktuellen Saison zog die HKA bei 14 teilnehmenden Teams in der Kategorie der brennstoffzellengetriebenen Prototypenfahrzeuge bis auf Platz 5 nach vorn. „Unter Berücksichtigung der Resultate aus den Shell Eco-Marathon in Amerika und Asien gehört das Fahrzeug der Hochschule Karlsruhe aktuell zu den weltweit zehn energieeffizientesten dieser Klasse“, so die Uni.
Effizienz weiter steigern
Das 20-köpfige Projektteam aller Fachrichtungen der Fakultäten für Maschinenbau und Mechatronik sowie Elektro- und Informationstechnik will nun weitere Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung des Fahrzeugs finden. Im Vordergrund stehe unter anderem die Entwicklung und Herstellung einer neuen, aerodynamisch weiter verbesserten, deutlich gewichtsreduzierten und gleichzeitig sehr kostengünstig herstellbaren Karosserie aus Kohlefaser-Verbundwerkstoffen sowie eines selbst entwickelten und auf die Wettbewerbsbedingungen angepassten Motorcontrollers. Außerdem gebe es Ideen, die Kommunikation zwischen den zahlreichen elektronischen Komponenten und die Effizienz der Brennstoffzelle selbst zu verbessern.
„Es zeigte sich, dass es auch mit einem eher kleinen Budget aus überwiegend Spenden und Sponsoringgeldern möglich ist, den Anschluss an erfahrenere und besser ausgestattete Teams herzustellen“, sagt Volker Hirsch, betreuender Professor des Projekts an der Fakultät für Maschinenbau und Mechatronik.
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Ein studentisches Team der Hochschule Karlsruhe legte bei einem Wettbewerb mehr als 400 Kilometer mit 90 Gramm Wasserstoff zurück. © HKA / Volker Hirsch
