Dieses Elektroauto fängt die Partikel ein, die von seinen eigenen Reifen und Bremsen während der Fahrt erzeugt werden.
Elektroautos haben es geschafft, eine der wichtigsten Quellen der mit Autos verbundenen Verschmutzung zu beseitigen: die Emissionen aus dem Auspuff. Das bedeutet jedoch nicht, dass sie völlig frei von Partikeln sind, die während der Fahrt entstehen. Reifen, Bremsen sowie der direkte Kontakt mit dem Asphalt erzeugen weiterhin Partikel – und genau darauf hat sich eine Gruppe von Studenten konzentriert.
Der Vorschlag stammt von der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden, wo das Team TU/ecomotive ein Prototyp entwickelt hat, das dieses Problem auf eine ganz andere Weise angehen will. Es geht nicht nur darum, die vom Auto erzeugten Partikel zu reduzieren, sondern auch darum, einen Teil davon bereits während der Fahrt aufzufangen.
Das Ergebnis trägt den Namen Ventra und kombiniert verschiedene Lösungen, die in dieselbe Richtung arbeiten. Einerseits versucht es, den Verschleiß bereits vor seinem Entstehen zu verringern. Andererseits fängt es die Partikel auf, die entweichen können, und analysiert zudem die Fahrweise, um dem Nutzer zu helfen, während der Fahrt weniger Partikel zu erzeugen.
Ein Elektroauto, das die Partikel um die Räder aufnimmt
Die Funktionsweise des Ventra basiert auf einer relativ einfachen Idee. Die Partikel, die durch den Verschleiß von Reifen und Bremsen entstehen, befinden sich genau um die Räder herum, weshalb das Gerät ein System entwickelt hat, das direkt in diesem Bereich wirkt, anstatt zu versuchen, die gesamte Luft um das Auto zu filtern.
Das als T.R.A.C.E. bezeichnete System nutzt elektrische Ladung, um die Partikel zu Sammelflächen anzuziehen. Auf diese Weise bleibt der während der Fahrt entstehende Staub in der Nähe seiner Quelle zurück. Anschließend können diese Flächen gereinigt werden und das gesammelte Material kann wiederverwendet werden.
Laut den Simulationen von TU/ecomotive kann das System mehr als 24 % der durch Reifen freigesetzten Partikel erfassen, wenn das Auto mit einer Geschwindigkeit zwischen 50 und 80 km/h fährt. In der Stadtverkehrssituation, bei geringeren Geschwindigkeiten, verwendet das System Lüfter, um die Luft um die Räder zu bewegen, wodurch eine Sammelrate von bis zu 42 % der Partikel erreicht wird.
Der Vorschlag ist besonders interessant, da er nicht darauf beschränkt bleibt, einen herkömmlichen Filter einzubauen. Die Partikel erhalten eine elektrische Ladung und werden zu den Sammeloberflächen angezogen, die anschließend entfernt werden können, um das angesammelte Material zurückzugewinnen. TU/ecomotive hat sogar Partikel, die auf diese Weise gefangen wurden, verwendet, um eine Innenauskleidung für das eigene Prototyp zu erstellen.
Doch das Team hat auch an der anderen Seite des Problems gearbeitet: daran, zu verhindern, dass diese Partikel überhaupt entstehen. Eine der auffälligsten Maßnahmen war die Verringerung des Fahrzeuggewichts – etwas, das bei Elektroautos aufgrund der zusätzlichen Masse der Batterie besonders wichtig ist.
Der Ventra verwendet ein Chassis, das größtenteils aus Verbundplatten aus thermoplastischem Material mit Kohlenstofffaserverstärkung hergestellt wird. Dank dieser Lösung wiegt das gesamte Chassis etwa 135 kg, während das Monocoque nur ca. 45,5 kg wiegt. Dadurch lässt sich im Vergleich zu einer herkömmlichen Konstruktion ein Gewichtsverlust von rund 100 kg erzielen.
Das Prototyp hat ein Gesamtgewicht von 790 kg und eine geschätzte Reichweite von 290 km. Die Idee hinter dieser Masseverringering besteht nicht nur darin, den Verbrauch zu verbessern. Durch geringeren Druck auf die Reifen verringert sich auch deren Abnutzung und somit die Menge an Partikeln, die letztendlich in die Umwelt freigesetzt werden.
Das Clean Drive-System vervollständigt dieses Konzept. Das Auto analysiert Parameter wie Beschleunigungen, Bremsvorgänge und Lenkbewegungen und gibt dem Fahrer Anweisungen, um einen sanfteren Fahrstil anzuwenden. Ziel ist es, plötzliche Beschleunigungen, unnötige Bremsvorgänge sowie übermäßige Lenkbewegungen zu vermeiden – Faktoren, die alle eine erhöhte Abnutzung der Reifen und Bremsen verursachen können.
Und hier zeigt sich einer der interessantesten Aspekte des Projekts. Die Regeneration von Elektrofahrzeugen ermöglicht bereits eine erhebliche Reduzierung des Einsatzes herkömmlicher Bremsen, doch der Reifen bleibt ein Element, das direkt mit dem Asphalt in Kontakt kommt. Zudem kann die sofortige Drehmomentbereitstellung eines Elektromotors starke Beschleunigungen ermöglichen, die bei Überbeanspruchung zu erhöhtem Verschleiß führen.
Ventra versucht, auf zwei Ebenen zu handeln: weniger Gewicht zur Erzeugung weniger Partikel, effizienteres Fahren zur weiteren Verringerung der Abnutzung sowie ein System, das einen Teil der letztendlich entstehenden Partikel aufnehmen kann.
Zudem kommt das Projekt zu einem Zeitpunkt, an dem die europäischen Vorschriften zunehmend mehr Aufmerksamkeit diesen nicht aus dem Auspuff stammenden Emissionen schenken. Euro 7 enthält erstmals spezifische Anforderungen an Partikel, die durch Bremsen entstehen, sowie an den Reifenschliff, neben weiteren Anforderungen bezüglich der Emissionen und der Langlebigkeit der Batterien.
Doch es ist ratsam, die Daten in den richtigen Kontext zu setzen. Für Pkw und Lieferwagen tritt Euro 7 für neu homologierte Fahrzeugtypen ab dem 29. November 2026 sowie für neue Fahrzeuge ab dem 29. November 2027 in Kraft. Die spezifischen Grenzwerte für die Reibung der Reifen werden zudem später und schrittweise eingeführt.
Was die Bremsen betrifft, so legt die Verordnung für Pkw und leichte Fahrzeuge ab dem 1. Januar 2035 einen Grenzwert von 3 mg/km für PM10-Partikel im Standardfahrzyklus fest. Die Europäische Union hat außerdem im Jahr 2026 die notwendigen Verfahren zur Überprüfung der Einhaltung dieser Grenzwerte entwickelt.
Deshalb weist das Ventra, obwohl es noch ein von Studenten entwickeltes Prototyp ist und keine Lösung ist, die wir morgen bereits in den Verkaufsstellen finden können, auf ein Problem hin, das immer größere Bedeutung erlangen wird. Die Beseitigung der Abgasemissionen bedeutet nicht die Eliminierung aller durch ein Auto erzeugten Partikel, und die Elektrifizierung lenkt den Fokus teilweise auf Elemente, denen bisher viel weniger Aufmerksamkeit geschenkt wurde.
Das Projekt von TU/ecomotive bietet eine mögliche Lösung, indem es mehrere relativ einfache Ansätze kombiniert: das Herstellen leichterer Autos, die Anpassung der Fahrgewohnheiten sowie die direkte Entfernung von Partikeln an den Rädern. Vielleicht reicht keiner dieser Ansätze für sich allein aus, um das Problem zu lösen, doch gemeinsam eröffnen sie einen interessanten Weg zur Entwicklung von Elektroautos, die nicht nur während ihrer Nutzung weniger verschmutzen, sondern auch die beim Fahren entstehenden Partikel reduzieren.
Quelle | Tuecomotive
