Jaguar Land Rover erforscht das Thermomanagement im Fahrzeuginnenraum.
Jaguar Land Rover
Um die zur Erwärmung und Kühlung eines Fahrzeugs notwendige Energie zu reduzieren, forschen die Entwicklungsingenieure von Jaguar Land Rover an einer individuellen Klimatisierung der Insassen. Bei dem entwickelten Konzept wird eine Luftblase im Fahrzeuginneren einmalig erwärmt beziehungsweise abgekühlt.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensysteme (Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC) sind energieintensiv und benötigen entsprechend viel Kraftstoff oder elektrische Energie aus dem Akku eines batterieelektrischen Fahrzeugs (Battery Electric Vehicle, BEV). "Heutige HVAC-Systeme können 8 bis 10 kW des Akkus eines elektrischen Fahrzeugs beanspruchen - genug, um die Reichweite um bis zu 40 Prozent zu verringern. Bei einem Verbrennungsmotor kann die Klimatisierung die Reichweite um bis zu 20 Prozent senken", sagt Dr. Wolfgang Epple, Direktor Forschung und Technologie, Jaguar Land Rover. Das Unternehmen arbeite deshalb in einem Forschungsprojekt daran, die benötige Energie zur Erwärmung und Kühlung eines Fahrzeugs entscheidend zu reduzieren.
Einen energieeffizienten Warmluftmantel erzeugen
Anstatt die Temperatur der einströmende Luft kontinuierlich zu regulieren, untersucht Jaguar Land Rover, wie eine "Luftblase" im Fahrzeuginneren einmalig erwärmt oder gekühlt werden kann. Danach sollen innovative HVAC-Technologien die Temperatur und Qualität dieser Luftblase konstant halten. Dazu gehöre beispielsweise Infrarot-reflektierendes Glas, das ideal auf die jeweilige, regionale Sonneneinstrahlung abgestimmt sei. Indem das Glas Sonnenstrahlen reflektiere, sinke die für die Kühlung des Fahrzeuginnenraums benötigte Energie. Damit die Atemluftqualität der Blase erhalten bleibt, werde die Innenraumluft durch einen speziellen Filter im Kofferraum geleitet. Dieser soll CO2, Feuchtigkeit und Schmutzpartikel entfernen und im Fahrzeug eine bessere Luftqualität als außerhalb erzeugen.
Zukünftig sei es vielleicht nicht einmal notwendig, die gesamte Luft im Fahrzeuginneren aufzuheizen oder zu kühlen. Stattdessen, so die Ingenieure von Jaguar Land Rover, könnte Luft aus perforierten Sitzoberflächen die Passagiere direkt wärmen oder kühlen. Flache Infrarot-Heizpaneele, unsichtbar in Sonnenblenden, Türen, Handschuhfachklappe und an den Seiten des Mitteltunnels verbaut, könnten jeden Passagier individuell umgeben und wärmen. Dieser "Warmluftmantel" soll den Fahrgast umhüllen und ihm ein eigenes Mikroklima schaffen, ohne den kompletten Fahrzeuginnenraum zu erwärmen. Da sich die Paneele schnell und effektiv aufheizen und ein beinahe unmittelbares Wärmegefühl erzeugen soll, könnte der Energieverbrauch signifikant sinken. Erste Tests der kombinierten Technologien ergaben Jaguar Land Rover zufolge einen halbierten Energiebedarf des HVAC-Systems von 8 bis 12 kW auf 4 bis 6 kW.