Studententeam der TU Eindhoven TU/ökomotiv hat einen nachhaltigen Elektro-Pkw entwickelt, der beim Fahren mehr Kohlendioxid (CO₂) einfängt als ausstößt. Es ist ein Prototyp namens Zem, der die Luft durch einen speziellen Filter reinigt. Indem das abgeschiedene CO₂ gespeichert und anschließend entsorgt wird, 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 klimaneutral zu machen und schließlich auf die Straße zu bringen.
Zem – nachhaltiger Elektro-Personenwagen. Foto mit freundlicher Genehmigung von Bart van Overbeeke.
Der Verkehrssektor ist ein großer Umweltverschmutzer, produzieren etwa ein Viertel der gesamten CO2-Emissionen der EU vor einigen Jahren. Pkw sind für mehr als 60 Prozent dieser Emissionen verantwortlich. Um diese Emissionen zu reduzieren, haben 35 Studenten ein Auto entworfen, entwickelt und gebaut, das sowohl während des Produktionsprozesses als auch auf der Straße weniger oder keine Emissionen verursacht. Darüber hinaus strebt das Team eine optimale Wiederverwendbarkeit von Materialien in der Zukunft an.
Großer Umfang
Das Auto kann bei 20.000 Kilometern pro Jahr 2 Kilogramm CO₂ durch einen speziellen Filter einfangen. Damit können zehn Autos so viel Kohlendioxid speichern wie ein durchschnittlicher Baum. Das mag nicht nach viel erscheinen, aber die Gesamtauszahlung ist beträchtlich, wenn Sie es bald in großem Maßstab in jedem Personenwagen implementieren würden, argumentiert das Team. Schließlich gibt es mehr als eine Milliarde Personenkraftwagen, die um die Welt fahren, die netto CO₂ binden könnten, anstatt es auszustoßen.
Einzigartig ist der Filter, durch den die Außenluft strömt: Die Studenten sind dabei, diese Innovation zum Patent anzumelden. „Es ist wirklich noch ein Proof-of-Concept, aber wir sehen bereits, dass wir die Kapazität des Filters in den kommenden Jahren steigern können. Die Abscheidung von CO₂ ist Voraussetzung für die Kompensation von Emissionen bei Produktion und Recycling“, erklärt Teammanagerin Louise de Laat. TU/ecomotive denkt an eine Zukunft, in der der volle Filter beim Laden des Autos einfach über die Ladestation entleert werden kann. Das Auto kann derzeit 320 Kilometer fahren, bevor der Filter voll ist.
CO₂-Neutral
Mit einer Lebenszyklusanalyse mit der Software SimaPro lässt sich ermitteln, inwieweit der Lebenszyklus des Fahrzeugs – vom Bau über die Nutzung bis hin zum Afterlife – CO₂-neutral verläuft. Mehrere Innovationen tragen zu diesem Ziel bei. Betrachten Sie die von den Schülern verwendeten 3D-Drucktechniken. Das Monocoque und die Karosserieteile werden per 3D-Druck hergestellt, wodurch nahezu kein Restabfall entsteht. Darüber hinaus druckt das Studententeam zirkuläre Kunststoffe, die geschreddert und für andere Projekte wiederverwendet werden können.
Zem nachhaltiges Elektroauto. Foto mit freundlicher Genehmigung von Bart van Overbeeke, Technische Universität Eindhoven.
Das elektrische und nachhaltige Vierrad hat eine sportliche Optik. Aus gutem Grund, sagen die Studierenden, denn auf die Automobilindustrie wartet eine sportliche Herausforderung. Schließlich muss der Straßenverkehr deutlich nachhaltiger werden. Nikki Okkels, Leiterin Außenbeziehungen bei TU/ecomotive: „Wir wollen die Branche kitzeln, indem wir zeigen, was bereits möglich ist. Und zusammen arbeiten. Wenn 35 Studenten in einem Jahr ein nahezu klimaneutrales Auto entwerfen, entwickeln und bauen können, dann gibt es auch Chancen und Möglichkeiten für die Industrie.“
Okkels: „Wir fordern die Industrie auf, die Herausforderung anzunehmen, und denken natürlich gerne mit. Wir sind auch noch nicht fertig mit der Entwicklung und wollen in den kommenden Jahren große Schritte machen. Wir laden Automobilhersteller herzlich ein, vorbeizuschauen.“
Studenten der TU Eindhoven, die einen Pkw entwickelt haben, der beim Fahren mehr CO₂ einfängt als ausstößt. Foto mit freundlicher Genehmigung von Bart van Overbeeke, Technische Universität Eindhoven.
Alle Bilder mit freundlicher Genehmigung von Bart van Overbeeke, Technische Universität Eindhoven.
Es ist an der Zeit, Zem endlich zu enthüllen; das Auto, das die Luft während der Fahrt reinigt! Mit Zem inspirieren wir die Automobilindustrie dazu, den gesamten Lebenszyklus ihrer Autos zu betrachten. Wir wollen mit diesem Konzeptauto auch die Industrie herausfordern, wenn es 30 Studenten möglich ist, in einem Jahr ein nachhaltiges Auto zu bauen, warum unternimmt die Industrie keine großen Maßnahmen? Durch die Implementierung neuer Technologien, Materialien und Produktionsmethoden reduzieren wir Emissionen und optimieren die Wiederverwendbarkeit und Recyclingfähigkeit ihres Autos.
TU/ökomotiv: Studententeam an der Technischen Universität Eindhoven, das sich zum Ziel gesetzt hat, die Zukunft nachhaltiger Mobilität zu gestalten, indem es die neuesten Innovationen in Konzeptfahrzeuge umsetzt. Bild mit freundlicher Genehmigung von Bart van Overbeeke, Technische Universität Eindhoven.
Der Verkehrssektor ist ein großer Umweltverschmutzer, produzieren etwa ein Viertel der gesamten CO2-Emissionen der EU vor einigen Jahren. Pkw sind für mehr als 60 Prozent dieser Emissionen verantwortlich. Der CO2-Ausstoß von Personenkraftwagen ist der Hauptgrund dafür, dass die Studenten ein Auto schaffen wollten, das nicht nur im Produktionsprozess emissionsarm ist, sondern auch den CO2-Ausstoß beim Fahren reduziert. Unser langfristiges Ziel ist es, dass das Auto in allen Lebensphasen vollständig CO2-neutral wird.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Bart van Overbeeke, Technische Universität Eindhoven.
Nachhaltige Produktionsmethoden
Bei der Produktion haben wir mit einer ganz neuen Methode gearbeitet; additive Fertigung. Diese Methode hat uns geholfen, unser Konzeptauto mit möglichst wenig CO2-Emissionen zu erstellen. In Zusammenarbeit mit Partnern wie CEAD und Royal3D haben wir das Monocoque und die Karosserieteile so entwickelt, dass sie vollständig 3D-druckbar sind. Durch den 3D-Druck dieser Teile von Zem konnte genau die benötigte Form gedruckt werden und es wurde fast kein Abfallmaterial produziert. Das Bedrucken dieser Autoteile mit kreislauffähigem Kunststoff, der geschreddert und für andere Projekte wiederverwendet werden kann, trägt noch mehr zu unserem Ziel bei, in allen Lebensphasen sehr geringe bis keine CO2-Emissionen zu haben.
CO2-Abscheidung während der Fahrt
Wir erschüttern die Branche, indem wir die Luft während der Fahrt reinigen, anstatt sie zu emittieren, wir tun dies mit einer Technologie namens „Direct Air Capturing“. Direct Air Capture ist eine ziemlich neue Methode zur Reinigung der Luft durch das Einfangen von CO2 in einem Filter. Wir haben uns diese innovative Technologie zunutze gemacht und in unserem Auto umgesetzt. Die Idee ist ganz einfach: Während der Fahrt strömt Luft durch unsere selbst konstruierten Filter und das CO2 wird aufgefangen und gespeichert.
Design für Recycling
Die Verträglichkeit der Materialien, die leichte Trennung und die Verwendung von Additiven bestimmen unter anderem die Recyclingfähigkeit von Zem. Indem wir die meisten Teile in unserem Auto so gestalten, dass sie wiederverwendbar oder recycelbar sind, stellen wir sicher, dass die CO2-Emissionen im Nachleben von Zem im Vergleich zu „konventionellen“ Autos gesenkt werden. Da all diese Materialien und Autoteile für andere Zwecke verwendet werden können und nur sehr wenig neue Materialien in den Kreislauf gelangen müssen, erschien uns dies als die nachhaltigste Option.
Recycling von Ruß
Seit bis 1,8 Milliarden Reifen gelangen jedes Jahr in den globalen Abfallstrom und der sehr nützliche Ruß wird normalerweise verschwendet. Wir haben mit Black Bear Carbon zusammengearbeitet, um recycelten Ruß wieder in die Reparaturlackierung unseres Autos zu integrieren. Dieser zirkuläre Ansatz löst nicht nur ein wichtiges Abfallmanagementproblem, sondern reduziert auch drastisch das CO2, das normalerweise während dieses Prozesses emittiert wird.
Bidirektionales Laden mit Solarmodulen
Eine weitere kommende Technologie, die in Zem implementiert wird, ist das bidirektionale Laden. Die bidirektionale Ladetechnik ermöglicht es Autos, Häuser mit Energie zu versorgen, wenn gerade keine erneuerbare Energie erzeugt wird. Sie können Zem als eine Art externe Batterie für Ihr Haus betrachten, die das Haus bei Bedarf mit grüner Energie versorgt. Die bidirektionale Ladetechnologie wurde mit Solarmodulen kombiniert, die auf dem Dach des Autos angebracht sind. Auf diese Weise nutzt Zem sowohl die Batterien als auch den Platz auf dem Dach, um das Fahrzeug und seine Umgebung nachhaltiger zu gestalten, auch wenn es nicht fährt.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Bart van Overbeeke, Technische Universität Eindhoven.
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