OEM&Lieferant Ausgabe 2/2020

30 Elektromobilität Effizienteres Thermomanagement für E-Autos Von Andreas Trösch, Vice President Investor Relations, Group Communications and Corporate Responsibility, NORMA Group SE Das optimale Thermomanagement hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und die Reichweite elektrisch betriebener Fahrzeuge. Eine leichte, wirksame und kosteneffiziente Lösung sind flexible Kühlleitungen aus thermoplastischem Elastomer. Die Modellpolitik der großen Automobilher- steller ist deutlich: Elektromobilität und – als Übergangtechnologie – Hybridantriebe lösen die konventionelle Verbrennertechnologie von Benzin- und Dieselmotoren ab. Weltweit stellen die großen Automobilhersteller ihre Fahrzeugserien auf elektrische Antriebe um. Die gleichmäßige Temperatur aller Zellen im Batteriepack ist einwesentliches Kriterium für die Lebensdauer der Batterie und die Reich- weite des Fahrzeugs. Weniger Druckverlust ist der Schlüssel In Elektrofahrzeugen kommen lange und komplexe Leitungssysteme für das Ther- momanagement zum Einsatz. Die Länge der Thermomanagementsysteme liegt oft bei 20 Metern oder sogar darüber. „Aufgrund der vielen Windungen in verengten Bauräumen ist es eine besondere Her- ausforderung, den Druck- verlust im Kühlkreislauf so niedrig wie möglich zu hal- ten“, sagt Jean-Luc Kirmann, Director Global Product Management eMobility. Der Ingenieur koordiniert seit 2018 weltweit das Produkt- portfolio für Elektromobili- tät bei der NORMA Group. Vereinfacht gesagt fällt der Druck eines durchströ- menden Mediums auf dem Weg durch ein Leitungs- system aus zwei Gründen stetig ab: durch Reibung an der Rohrwand und durch Dissipation der Strömung in Rohrbiegungen. Tradi- tionellerweise würde man den Druckverlust in einem Kühlsystem durch stärkere Pumpen oder einen höhe- ren Leitungsdurchmesser ausgleichen. Beide Alter- nativen bedeuten allerdings höheres Gewicht und hö- here Kosten des Thermo- management-Systems. „Der Schlüssel für effizientes Thermomanagement ist es, den Druckverlust im Leitungssystem zu mi- nimieren“, erklärt Kirmann. Das Beste aus zwei Welten: flexibel und formbar Die NORMA Group hat daher ein biegsames Glattrohr aus thermoplastischem Elastomer entwickelt. „Das TP Flex kann den Druck- verlust allein durch die Material- und De- signeigenschaften maßgeblich reduzieren“, erklärt Hannes Clasen. Der Research & De- velopment-Ingenieur leitete die Entwicklung des neuen flexiblen Rohrs von der ersten Idee bis zur Serienreife. Das TP Flex besteht aus thermoplastischem Elastomer, einem Kunst- stoff, der die Flexibilität von Elastomeren mit der guten Verformbarkeit von Thermoplas- ten vereint. „Das flexible Rohr hat entschei- dende Vorteile gegenüber den Alternativen Gummischläuchen und Wellrohren“, so Cla- sen. Um bis zu 93 Prozent geringer fällt der Druckverlust in Rohrbiegungen mit dem TP Flex im Vergleich zu Kunststoff-Wellrohren aus. Ein geringerer Druckverlust bedeutet einen geringeren Energieverbrauch der Kühlwasser- pumpen, was zu einer höheren Reichweite des Elektroautos führt. Erhöht man die Effizienz im Thermomanagement-System, hat dies also den gleichen Effekt wie das Verwenden einer stärkeren Batterie – und das zu erheblich ge- ringeren Kosten. Daher ist das Kunststoffrohr besonders für den Einsatz in Kühlsystemen von vollelektrischen Fahrzeugen und Plug-in- Hybriden geeignet. Spart Gewicht und Platz Das TP Flex spart rund 75 Prozent Gewicht im Vergleich zu Schläuchen aus Gummi ein. Das entspricht einer Gewichtseinsparung von bis zu fünf Kilogramm pro Fahrzeug. Das Gesamt- gewicht eines Fahrzeugs beeinflusst die Ener- giemenge, die für die Fortbewegung benötigt wird. Ein leichteres Elektrofahrzeug benötigt einen weniger starken Antrieb oder es bietet bei gleichem Antrieb mehr Reichweite. Das ther- moplastische Elastomer erlaubt zudem ein kompakteres Design mit geringerem Außen- durchmesser als Gummischläuche. Dies ist vorteilhaft für den beengten Installations- raum in batteriebetriebenen Fahrzeugen und in Hybrid-Fahrzeugen mit zwei Antrieben. Die NORMA Group produziert das TP Flex an Standorten in Europa, Asien und Nordame- rika. Das Rohr kann mit Standard-Steckver- bindern verwendet werden oder mit dem eM Compact, einem Steckverbinder der NORMA Group speziell für Anwendungen in Elektro- fahrzeugen. TP Flex Produkt- informationen https://t1p.de/tfav Webseite Bild: © NORMA Group T E I L E N Das flexible Glattrohr TP Flex sorgt für bis zu 93 Prozent weniger Druckverlust