Um den Betrieb der Bordelektronik von Elektroautos mittels Solarpaneele möglich zu machen, forschen Elektroniker der FH Joanneum Kapfenberg an speziellen integrierten Schaltkreisen. Das Forschungsvorhaben am Transferzentrum "Elektronik und Technologiemanagement" ist Teil der E3Car, Europas größtem F&E-Projekt für Elektrofahrzeuge.
Ziel von E3Car ist es laut den Kapfenberger Projektverantwortlichen, durch Effizienzsteigerung und Integration elektronischer Komponenten den Energiebedarf von Elektroautos bis 2012 um 35 % senken. Um das zu erreichen, werden neue Hochleistungs-Halbleitertechnologien entwickelt und für die Optimierung von Spannungskonverter, Battery Management und Fahrzeug-Sensoren angewandt.
Die FH Joanneum hat die Aufgabe übernommen, den Ertrag von Photovoltaikmodulen mittels "Maximum Power Point Tracking (MPPT)" auf Zellebene zu optimieren, um mit Solarenergie Klimalüfter, Fensterheber, Scheibenwischer und andere Komponenten der Bordelektronik zu betreiben. So wird die Batterie entlastet, und das Auto kann bis zu 2.000 km höhere Reichweiten pro Jahr erzielen.
Das Hauptproblem ist die Eigenheit von Photovoltaikanlagen: Bei seriell geschalteten Solarzellen können selbst kleinflächige Abschattungen die Leistung des ganzen Solarmoduls einbrechen lassen. Daher werden Bypass-Dioden eingesetzt. Weil am Auto aber die Solarzellen häufig dem Wechsel von Licht und Schatten ausgesetzt sind und sich eine Ertragsminderung schon aus der Krümmung der Oberfläche ergibt, wurde eine spezielle integrierte Schaltung entwickelt. Durch sie kann aus leistungsschwachen Solarzellen immer noch ein Maximum herausgeholt werden. Außerdem werden Fragen der Kühlung und Montage in Angriff genommen.
Insgesamt neun Leute arbeiten an der FH Joanneum Kapfenberg an dem Projekt, davon vier Studierende des Master-Studiums "Advanced Electronic Engineering". Ein Jahr nach dem Projektstart ist man nun nach umfangreichen Simulationen dabei, erste Prototypen zu bauen. Wenn im nächsten Schritt die endgültigen Spezifikationen für den Schaltkreis stehen, werden die Daten an den Projektpartner TU Wien übermittelt, der daraus einen Chip entwickelt, der schließlich bei austriamicrosystems gefertigt wird.
Die Arbeiten am 44 Mio. Euro teuren E3Car mit 32 Projektpartnern - u.a. Konzernen wie Fiat, Audi, Philips, Bosch und dem Chiphersteller Infineon - sind am FH-Transferzentrum in Kapfenberg Teil des Forschungsschwerpunktes "Zero Emission Mobility".
