CO2 Reduktion durch Autofahren, Prototyp Elektro Roadster ZEM, sportlich
elegant und voller Innovationen.
Das oberste Ziel des Fahrzeugs ist Nachhaltigkeit. Dieses Auto wurde mit dem Ziel entwickelt, den CO2-Ausstoß während der Herstellungsphase der, Lebensphase und der end-of-life-Phase zu minimieren. Der Slogan und die Hauptaussage bei diesem Auto ist, dass es mehr Kohlenstoff einfängt als es ausstößt. Vorne hat es zwei Kohlefilter die buchstäblich die Luft filtern während man fährt und den Kohlenstoff Auffangen der sich in den Filtern verfängt. Diese Filter könnten dann an der E-Tankstelle geleert werden während der Akku geladen wird.
Elektroauto entwickelt, das während der Fahrt CO₂ einfangen kann.
Das
Studententeam TU/ecomotive der TU Eindhoven hat einen nachhaltigen Elektro-Pkw
entwickelt, der mehr Kohlendioxid (CO₂) einfängt als er während der Fahrt
ausstößt. Es handelt sich um einen Prototyp namens ZEM, der die Luft während
der Fahrt durch einen speziellen Filter reinigt. Indem er das aufgefangene CO₂
speichert und dann entsorgt, kann ZEM zur Reduzierung der globalen Erwärmung
beitragen. Die Studenten werden das Fahrzeug in den kommenden Jahren weiter
verbessern, mit dem Ziel, es über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg
kohlenstoffneutral zu gestalten und schließlich auf die Straße zu bringen.
Der
Verkehrssektor ist ein großer Umweltverschmutzer, der vor einigen Jahren etwa
ein Viertel der gesamten Kohlenstoffemissionen in der EU verursachte. Für mehr
als 60 Prozent dieser Emissionen sind Personenkraftwagen verantwortlich. Aber
nicht nur die EU ist betroffen. Die Automobilindustrie ist eine der
umweltschädlichsten Industrien der Welt. Sie erzeugt verschiedene Gase, die
sich negativ auf das ökologische Gleichgewicht des gesamten Planeten auswirken.
Eines der schädlichsten ist Kohlendioxid (CO₂). Die US-Umweltschutzbehörde
stellt sicher, dass dies das wichtigste Treibhausgas ist, das durch menschliche
Aktivitäten freigesetzt wird. Weiter heißt es: "Die Verbrennung fossiler
Brennstoffe wie Benzin und Diesel für den Transport von Menschen und Gütern war
2017 mit etwa 34,2 % der gesamten CO₂-Emissionen der USA die größte Quelle für
CO₂-Emissionen."
Vor diesem Hintergrund werden Elektroautos seit Jahren als gesündere Option für die Umwelt dargestellt, da sie nicht die schädlichen Gase von Verbrennungsmotoren ausstoßen. Ein Studententeam der Technischen Universität Eindhoven wollte bei der Entwicklung umweltfreundlicher Automobiltechnologie einen Schritt nach vorn machen und hat ein Elektroauto entwickelt, das während der Fahrt CO₂ einfangen kann. Dieses Auto mit dem Namen ZEM verursacht also nicht nur keine Umweltverschmutzung, sondern trägt auch zur Reinigung der Umwelt bei.
Reinigen Sie die Luft während der Autofahrt.
TU/ecomotive,
das Studententeam, das hinter ZEM steht, hat das Kunststück vollbracht, ein
Auto zu bauen, das kein CO₂ ausstößt, sondern es einfängt und zur Reinigung der
Luft beiträgt. Dazu verwendeten sie eine Technologie namens "Direct Air
Capture", die mit Filtern arbeitet. "Die Idee ist ganz einfach:
Während der Fahrt strömt die Luft durch unsere selbst entworfenen Filter und
das CO₂ wird aufgefangen und gespeichert", erklären die Erfinder.
Der Filter, durch den die Außenluft strömt, ist einzigartig: Die Studenten sind dabei, ein Patent für diese Innovation anzumelden. "Es handelt sich zwar noch um ein Proof-of-Concept, aber wir sehen schon jetzt, dass wir die Kapazität des Filters in den nächsten Jahren erhöhen können. Das Auffangen von CO₂ ist eine Voraussetzung für die Kompensation der Emissionen während der Produktion und des Recyclings", erklärt Teamleiterin Louise de Laat. TU/ecomotive denkt an eine Zukunft, in der der volle Filter einfach über die Ladestation entleert werden kann, wenn das Auto aufgeladen wird. Derzeit kann das Auto 320 Kilometer weit fahren, bevor der Filter voll ist.
Der Prototyp kann bei 20.000 gefahrenen Kilometern pro Jahr 2 Kilogramm CO₂ durch einen speziellen Filter auffangen. Das bedeutet, dass zehn Autos so viel Kohlendioxid speichern können wie ein durchschnittlicher Baum. Das mag nicht viel erscheinen, aber die Gesamtausbeute ist beträchtlich, wenn man es bald in großem Maßstab in jedem Pkw einsetzen würde, argumentiert das Team. Schließlich fahren mehr als eine Milliarde Pkw auf der Welt, die netto CO₂ einfangen könnten, anstatt es auszustoßen. Die Schöpfer versichern, dass die Kapazität dieser Technologie nach diesem ersten Fortschritt noch erweitert werden kann. Ebenso versichern sie, dass ihr massiver Einsatz einen erheblichen Einfluss auf die Verringerung der Treibhausgasemissionen haben würde.
Die Verpflichtung zur Minimierung der Umweltauswirkungen.
Ein
Auto erzeugt bei seiner Herstellung, Nutzung und Entsorgung Schadstoffe. Die
Schöpfer von ZEM haben sich darauf konzentriert, die umweltschädlichen Abfälle,
die bei der Entwicklung ihres Prototyps entstehen könnten, so weit wie möglich
zu reduzieren. Aus diesem Grund setzten sie in der Entwicklungsphase 3D-Drucker
ein. Dadurch konnten das Monocoque und die Karosserieteile genau nach Bedarf
hergestellt werden. Auf diese Weise fiel fast kein Abfallmaterial an. Während
der Nutzungsphase erzeugt das Fahrzeug, wie bereits erwähnt, keine
umweltschädlichen Gase und reinigt zudem die Luft. In der Entsorgungsphase
schließlich sind die Fahrzeugteile so konzipiert, dass sie wiederverwendbar und
leicht zu recyceln sind. All dies schafft einen wichtigen Unterschied zwischen
den CO₂-Emissionen bei Bau, Nutzung und Entsorgung dieses Fahrzeugs im
Vergleich zu herkömmlichen Autos.
Lebenszyklusanalyse.
Anhand
einer Lebenszyklusanalyse mit der Software SimaPro kann ermittelt werden,
inwieweit der Lebenszyklus des Fahrzeugs - von der Konstruktion über die
Nutzung bis hin zur Nachnutzung - CO₂-neutral ist. Mehrere Innovationen tragen
zu diesem Ziel bei. Zum Beispiel die 3D-Drucktechniken, die von den Studenten
eingesetzt werden. Das Monocoque und die Karosserieteile werden im
3D-Druckverfahren hergestellt, wodurch fast kein Restmüll anfällt. Darüber
hinaus druckt das Studententeam runde Kunststoffe, die geschreddert und für
andere Projekte wiederverwendet werden können. "Unser langfristiges Ziel
ist es, dass das Auto in allen Lebensphasen vollständig CO₂-neutral ist",
sagen die Entwickler.
Eine Herausforderung für die großen Unternehmen des Sektors - TU/ecomotive will den gesamten Lebenszyklus von Autos CO₂-neutral gestalten.
Das Projekt zielt nicht nur auf eine technologische Innovation ab, sondern auch auf eine Herausforderung für die Branche. "Wir wollen die Automobilindustrie dazu anregen, den gesamten Lebenszyklus ihrer Autos zu analysieren", so die Projektverantwortlichen. "Wenn es 30 Studenten möglich ist, innerhalb eines Jahres ein nachhaltiges Auto zu bauen, warum unternimmt die Industrie dann nicht mehr?"
Alles in allem ist dies eine vielversprechende Technologie. Wenn sie optimiert und in großem Maßstab umgesetzt wird, könnte sie einen neuen Kurs für die Automobilindustrie und ihre Umweltbelastung einschlagen.
Bidirektionales Laden mit Solarzellen.
Das
Team hinter ZEM plant, das Fahrzeug mit einer bidirektionalen Ladetechnologie
auszustatten. Das bedeutet, dass das Auto als externe Batterie dienen wird, die
Haushalte mit Strom versorgen kann. Zu diesem Zweck wird die bidirektionale
Ladetechnologie mit Solarzellen auf dem Dach des Fahrzeugs kombiniert. Vorne
sind 9 Batterien der Firma Cleantron eingebaut, die es geschafft hat ihre
Module zur 95% recyclebar zu machen, was derzeit einer der höchsten Werte in
der Branche ist. Diese Batterien können also am Ende ihrer Lebensdauer die eine
lange Nutzungsdauer ist zu 95% recycelt werden. Zugegeben, die Fahrerkabine
wirkt doch noch recht grob und etwas hölzern, aber auch hier, man ahnt es schon
ist Recycling das Zauberwort. Das Auto ist zu 80% aus recycelten Kunststoffen
aus dem 3D. Das Chassis des Autos selbst ist aus recyceltem Polycarbonat und
recycelter Kohlefaser hergestellt. Damit gehen die Entwickler ein großes
Problem in der Herstellung von Elektroautos an, denn bisher sind ausgerechnet
die Produktion sehr CO2 intensiv.
Das elektrische und nachhaltige Vierrad hat einen sportlichen Look. Aus gutem Grund, sagen die Studenten, denn auf die Automobilindustrie wartet eine sportliche Herausforderung. Schließlich muss der Straßenverkehr viel nachhaltiger werden. Nikki Okkels, Außenbeauftragte der TU/ecomotive: "Wir wollen die Industrie kitzeln, indem wir zeigen, was bereits möglich ist. Und zusammenarbeiten. Wenn 35 Studierende in einem Jahr ein fast klimaneutrales Auto entwerfen, entwickeln und bauen können, dann gibt es auch Chancen und Möglichkeiten für die Industrie." Okkels: "Wir rufen die Industrie auf, die Herausforderung anzunehmen, und natürlich denken wir gerne mit. Auch wir sind mit der Entwicklung noch nicht fertig und wollen in den nächsten Jahren große Schritte machen. Wir laden die Automobilhersteller herzlich ein, sich das anzuschauen."
CO2-Filter.
Am liebsten würden das Team aus Studierenden von der Technischen Universität Eindhoven ihr Auto natürlich in der Massenproduktion sehen. Realistischer dürfte jedoch sein, dass einzelne Technologien wie zum Beispiel die CO2-Filter von den Herstellern übernommen werden. Wir sind jetzt zum Beispiel die Speerspitze des 3D Drucks in der Automobilindustrie und wir haben bereits bestehende Technologien zur Kohlenstoffabscheidung angepasst und in das Auto implementiert. Denn innerhalb zehn solcher Autos könnten so viel CO2 binden wie ein Baum absorbieren. Interessant wird es also erst wenn der CO2 Filter in möglichst vielen PKW verbaut wird.
Auf einer Werbetour geht es für das niederländische Team nun von New York bis zum Silicon Valley. Ihr E-Auto ist selbstverständlich immer dabei.