Weniger heiße Luft und mehr Reichweite für Elektroautos
Sensorgespickte Wohlfühl-Heizung soll Stromfraß terminieren
Aachen, 17. Januar 2018. Wenn Elektroautos mehr Reichweite bekommen sollen, denken die Ingenieure meist erst mal an stärkere Batterien. Experten der RTHW Aachen drehen nun aber an einer anderen Stellschraube: Sie wollen den Stromverbrauch von Elektroautos mit sensoren-gesteuerten Wohlfühl-Heizungen deutlich senken.
Heizung und Klimaanlage halbieren Reichweite
„Heizung und Klimaanlage reduzieren als Hauptverbraucher die Reichweite eines Elektroautos um etwa die Hälfte“, erklärt Professor Christoph van Treeck, der an der Hochschule den Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen leitet. Das Problem dabei: „Bisher wird das gesamte Raumluftvolumen im Auto auf eine bestimmte Temperatur gebracht. Wenn man aber nicht die Lufttemperatur als Basis nimmt, sondern den thermischen Komfort, also wie behaglich jemand das Raumklima empfindet, kann viel Energie gespart werden.“
Jahrelange „Behaglichkeitsforschung“ fließt ein
Ziel der Aachener Ingenieure ist also eine selektive Heizung, die nicht das ganze Auto erwärmt, sondern nur soviel ausgewählte Raumpunkte, dass der Fahrer das Gefühl bekommt: Ja, mir ist warm. Die Lehrstuhl-Mitarbeiter haben dafür eine neuartige Sensortechnik entwickelt. „Wir führen damit unsere langjährigen Forschungsarbeiten zur Thermophysiologie, Behaglichkeitsforschung und Bilddatenerkennung am neuralgischen Punkt Regelungstechnik im Fahrzeug zusammen“, betont van Treeck.
Sensoren und IR-Kamera sagen Heizung, wo sie pusten muss
Dutzende Sensoren auf den Autositzen und eine Infrarotkamera an der Frontscheibe sammeln Daten über Feuchtigkeit oder Temperatur und werten die menschliche Gestik aus. Diese Informationen vergleicht die Elektronik dann mit einem Computermodell (Morphable Human Energy Simulator, kurz MORPHEUS), das wie ein digitaler Zwilling spiegelt, was Menschen als thermisch angenehm empfinden. Dieses Modell basiere auf den Daten von 500 Probanden. Daraus berechnet die Heizung dann, wo sie Wärme und Kälte individuell dosiert beispielsweise über Sitze oder Fußmatten direkt auf Körperteile der Insassen wirken lassen muss. Womöglich könne dieses System später auch in der Gebäudewirtschaft eingesetzt werden, um die Heizkosten in Häusern zu senken, hoffen die Forscher.
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