• Ford-Ingenieure stellen fest, dass beheizbare Flächen in Elektrofahrzeugen wie etwa Matten und Türverkleidungen dazu beitragen könnten, die Reichweite zu erhöhen
• Die Technologie könnte fünf Prozent mehr Reichweite ermöglichen als bei der Verwendung eines konventionellen Heizungsgebläses, dessen erzeugte Wärme leichter verloren geht, wenn Fenster oder Türen des Fahrzeugs geöffnet werden
• Beheizbare Oberflächen wurden in einem vollelektrischen Ford E-Transit im Liefereinsatz getestet, bei dem Fahrende die Türen hunderte Male am Tag öffnen und schliessen müssen
• Die Ingenieure identifizierten zudem weitere Möglichkeiten, um die Reichweite zu erhöhen und den Energieverbrauch durch Eco-Routing sowie durch Änderungen an Kühlsystemen und Antriebsstrang zu senken
• Forschung war Teil des Projekts „Connected Electric Vehicle Optimized for Life, Value, Efficiency and Range“ (CEVOLVER) der Europäischen Kommission. Bis 2026 plant Ford, jährlich 600.000 Elektrofahrzeuge in Europa zu verkaufen

WALLISELLEN, 23. Februar 2023 – Was ist die energieeffizienteste Art, um sich warm zu halten? Da die Kosten für die Beheizung unserer Häuser steigen, ist dies eine Frage, die aktuell viele Menschen beschäftigt. Ford-Ingenieure hatten die Aufgabe, der gleichen Frage im Rahmen eines Projekts zur Verbesserung der Reichweite von Elektrofahrzeugen nachzugehen.

Wie generell bei Autos üblich, wird auch bei Elektrofahrzeugen warme Luft über eine Innenraumheizung, die mit der Klimaanlage gekoppelt ist, in die Kabine geleitet. Alternativ lassen sich aber auch Oberflächen beheizen. Das können Oberflächen sein, mit denen die Insassen in direkten Kontakt kommen, oder Flächen, die Wärme an Fahrer und Passagiere abgeben, ähnlich wie bei einer Infrarotheizung. Beide Methoden benötigen Batteriestrom. Ford-Ingenieure zeigten, dass mit Flächenheizungen der Energieverbrauch im Innenraum um 13 Prozent reduziert werden könnte – somit liesse sich die Reichweite von Elektrofahrzeugen bei kalten Witterungslagen im Vergleich zu einem herkömmlichen Heizungsgebläse um fünf Prozent erhöhen¹. Pro Jahr könnte dies einen Unterschied von mehreren hundert zusätzlichen Kilometern ausmachen.

Die Oberflächenheizung im Praxistest: https://youtu.be/XzGytGDmSZY

„Wir alle wissen, dass die Temperatur im Fahrzeug sinkt, wenn bei kühlem Wetter die Türen oder Fenster geöffnet werden. Dies gilt insbesondere für Lieferwagen, da erzeugte Warmluft beim häufigen Öffnen der Fahrzeugtüren rasch verloren geht. Beheizte Oberflächen bleiben hingegen warm“, sagte Markus Espig, Systemingenieur, Propulsion Systems Engineering, Ford Research and Innovation Centre Europe. „Die Reduzierung des Energieverbrauchs verbessert nicht nur die Reichweite, sondern senkt auch die Kosten und trägt zu mehr Nachhaltigkeit bei“.

Die Forschungsreihe wurde von Oktober 2018 bis Oktober 2022 im Rahmen von CEVOLVER (Connected Electric Vehicle Optimized for Life, Value, Efficiency and Range) durchgeführt. Dabei handelt es sich um ein Projekt der Europäischen Kommission, das über Potenziale von Elektrofahrzeugen informieren soll, ausserdem geht es um die Entwicklung von Software-Updates für bereits auf der Strasse befindliche Elektrofahrzeuge.

Informationen zu CEVOLVER finden Sie unter: https://cevolver.eu/

Die Ergebnisse der Tests fliessen in die Entwicklung zukünftiger Ford-Fahrzeuge ein. Das Unternehmen arbeitet im Rahmen des Ford+ Plans daran, bis Ende dieses Jahres ein weltweites Volumen von 600.000 produzierten Elektrofahrzeugen zu erreichen. Bis Ende 2026 soll die Zahl auf weltweit zwei Millionen Elektrofahrzeuge gesteigert werden.

So funktionierte der Test

Die Ingenieure statteten einen vollelektrischen Ford E-Transit mit beheizbaren Armlehnen, Fussmatten, Türverkleidungen, Sonnenblenden und einem ebenfalls beheizbaren Lenkrad aus³. Der Test umfasste Paketzustellungen, Stückgutlieferungen und einen eintägigen Handwerker-Auftrag in 350 Kilometern Entfernung. Testfeld waren vor allem Strassen in und um Köln. Die Tests fanden im Winter und Sommer statt, sowohl auf trockenen und nassen Strassen sowie bei starkem Regen und Wind – repräsentativ für den alltäglichen Einsatz von Ford-Transportern. Die Forschung zeigte auch, wie Änderungen der Wetter-, Verkehrs- und Strassenbedingungen die Reichweite beeinflussen können. Die Einbeziehung der erfassten Daten in den Reichweitenrechner könnte helfen, die Reichweite in Echtzeit genauer vorherzusagen. Für Nutzfahrzeug-Flotten könnten die aggregierten Fahrdaten ausserdem verwendet werden, um den Energiebedarf für bestimmte Routen abzuschätzen.

Weitere von Ford-Ingenieuren getestete Technologien, die signifikante Verbesserungen in Bezug auf Energie- und Zeitersparnis bieten könnten, waren:

• Ein Wärmetauscher, der Wärme aus der elektrischen Antriebseinheit aufnimmt und zur Beheizung der Kabine beziehungsweise des Batteriepacks verwendet
• Ein Batteriekühlsystem zur effizienten Kühlung und Vorkonditionierung der Fahrzeugbatterie
• Eco-Routing, welches die optimale Route inklusive Ladestopps errechnet, um die Reichweite des Fahrzeugs optimal zu nutzen
• Intelligentes Schnellladesystem, das die Batterie temperaturtechnisch auf den nächsten Schnellladevorgang vorbereitet
• Konditionierungsfunktion des Antriebsstrangs zur Sicherstellung einer stets energieoptimalen Temperatur der elektrischen Antriebskomponenten

Die CEVOLVER-Forschung betrachtet auch Tests von Ford, wie der Energieverbrauch von Elektrofahrzeugen insgesamt reduziert werden kann, etwa durch farblich akzentuierte Innenbeleuchtung, mit der im Innenraum ein subjektiv kühleres oder wärmeres Temperaturgefühl erzeugt werden kann. Zu den fortschrittlichen energiesparenden Technologien für zukünftige Ford-Elektrofahrzeuge gehört darüber hinaus die Heissdampf-Wärmepumpe des neuen vollelektrischen Ford E-Transit Custom.

Neben der Entwicklung reichweitensteigernder Technologien bietet Ford bereits heute eine Reihe nützlicher Funktionen, um die Effizienz der verfügbaren Elektrofahrzeuge zu maximieren. So bieten der Mustang Mach-E und der E‑Transit jeweils eine planbare Temperaturregelung, um die Innenraum- und Batterietemperatur ferngesteuert zu optimieren, noch vor der tatsächlichen Inbetriebnahme des Fahrzeugs. Aus Gründen der Effizienz werden hierzu auch äussere Faktoren wie Wetterbedingungen einbezogen. Ford schätzt, dass ein zur Hälfte beladener E-Transit bei einer Aussentemperatur von 0° Celsius 75 Prozent seiner Reichweite beibehält, wenn er vor Arbeitsbeginn vorgewärmt wird, verglichen mit 66 Prozent bei Verwendung ohne vorherige, kontrollierte Erwärmung des Innenraums. Ford-Elektrofahrzeuge bieten auch wählbare Fahrmodi, um den Energiebedarf für eine grössere Reichweite zu reduzieren, sowie Möglichkeiten zur Rekuperation, dabei wird Bremsenergie zurückgewonnen und als elektrischer Strom in die Fahrzeugbatterie eingespeist.

Verbrauchswerte des Ford Mustang Mach-E (kombiniert): Stromverbrauch: 21,2-17,2 kWh/100 km; CO₂- Emissionen im Fahrbetrieb: 0 g/km*

* Die angegebenen Werte wurden nach dem vorgeschriebenen Messverfahren (§ 2 Nrn. 5, 6, 6a Pkw-EnVKV in der jeweils geltenden Fassung) ermittelt.