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Innovationsfelder

E-Mobilität und elektrifizierte Systeme

smart charging

Die Zukunft gehört elektrifizierten Antriebs- und Mobilitätslösungen. Bosch Research entwickelt diese schon heute.

Urbanisierung, industrielle Transformation und Elektromobilität

Nachhaltig erzeugte elektrische Energie wird in Zukunft der dominierende Energieträger sein. Mit dieser Energie gilt es sorgsam, das heißt mit höchster Effizienz bei Wandlungsprozessen, umzugehen. Denn die Elektrifizierung wird alle Lebensbereiche betreffen, von der Mobilität über die Gebäudetechnik bis zu allen Bereichen der Industrie. Bosch entwickelt für diese vernetzte Welt bereits heute Technologien, die neben den klassischen Disziplinen auch die Nutzung künstlicher Intelligenz und maschinellen Lernens umfassen.

Die Zukunft der Elektromobilität ist in vielfacher Weise hoch integriert und gleichzeitig in der Komplexität reduziert. So forscht Bosch Research beispielsweise an einem integrierten E-Antriebsstrang, der dem gesellschaftlichen Umfeld sowie den Klimazielen Rechnung trägt: Elektromobilität reduziert gerade in Ballungsräumen die Luft- und Lärmbelastung und spielt eine wichtige Rolle in der Sharing Economy.

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Elektromobilität und der Antriebsstrang der Zukunft

Mobilität ist so etwas wie ein Grundbedürfnis des Menschen. Doch angesichts der Herausforderungen des Klimawandels und der damit einhergehenden Ziele zur Reduktion von CO2-Emissionen verändern sich auch die Anforderungen an die Mobilität – und zwar insbesondere in Städten. Denn in diesen Ballungsräumen kommen Aspekte wie Umweltschutz, Emissionsbelastung und geringes Platzangebot besonders zum Tragen.

Langfristig werden daher unterschiedlichste Fahrzeugkonzepte, von Scootern bis hin zu fahrerlosen Shutteln, das Versprechen geben, Menschen und Güter über kurze und lange Strecken zu transportieren. Das gilt auch für Baustellen, die sich in Ballungsräumen vor der Herausforderung sehen, Emissionen zu reduzieren. Ein elektrischer Bagger, wie er gerade von Bosch in der Forschung vorgedacht und getestet wird, kann hier eine Lösung sein.

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Elektrischer Bagger – Lösung für die moderne Baustelle

Weltweit zieht es immer mehr Menschen in die Städte, Wohnraum und Infrastruktur geraten an ihre Grenzen. Die Konsequenz: Die Bauaktivität steigt. Gleichzeitig legt der europäische Green Deal das Erreichen von Netto-Null CO₂-Emissionen bis 2050 als Richtziel für Industrieländer fest. Daher gilt es, auch bei Baumaschinen im urbanen Raum nach Möglichkeiten zu suchen, die Emissionen stark zu reduzieren. Wie gehen wir diese Herausforderung an?

Für Elektrofahrzeuge (EVs) werden zwei Antriebs- bzw. Energiespeicherkonzepte maßgeblich sein: Batterieelektrische Fahrzeuge und Brennstoffzellenfahrzeuge mit H2-Speicher.

Batterie vs. Brennstoffzelle

Die Batterie funktioniert wie bei jedem modernen Gerät – sie speichert Strom und muss nach der Nutzung wieder aufgeladen werden. Brennstoffzellen erzeugen Strom direkt im Auto, indem sie Wasserstoff in Elektrizität umwandeln – ohne ihn zu verbrennen. Ein Fokus des Innovationsfelds Chemische Energieumwandlung liegt daher auf der Entwicklung von mobilen Brennstoffzellen. Diese werden vor allem bei Nutzfahrzeugen aber auch bei Fahrzeugen mit hohen Reichweitenanforderungen eingesetzt. Dagegen werden für kürzere Strecken ausgelegte Fahrzeuge eher von Batterien angetrieben.

Smarte Ladelösungen

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Die Akzeptanz von E-Mobilität steigt mit dem Komfort. Daher bringt Bosch sein Domänenwissen für die Einbindung von elektrischen Ladelösungen in die zu erwartenden Mobilitätskonzepte und das Nutzerverhalten ein. Die Verbindung von dezentraler Stromerzeugung, zum Beispiel durch Photovoltaik-Anlagen mit Ladesäulen, und der Rolle einer Fahrzeugelektronik im angeschlossenen Elektroauto, sind ein Forschungsfeld mit Herausforderungen und Chancen. Dabei können intelligente und zuverlässige Netze zur Energieverteilung die Energienetze selbst optimieren und Energieverluste minimieren. Vor allem aber soll durch smarte Ladelösungen wie dem von Bosch Research entwickelten Smart Charging die Nutzerakzeptanz erhöht werden.

Zusammenfassung

Bosch erforscht die von Batterien und mobilen Brennstoffzellen angetriebenen elektrischen Fahrzeugkonzepte sowohl auf Systemebene des integrierten Antriebsstrangs als auch auf Komponentenebene in einer vernetzten und automatisierten Welt. Dies hat auch Auswirkungen auf Bereiche außerhalb der Fahrzeuge und unterstützt am Ende die Erreichung der Klimaziele und vereinfacht den Umgang mit diesen technologischen Lösungen für den Menschen als Nutzer.

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