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Mit Ventra entwickelt TU/ecomotive, ein studentisches Team der Technischen Universität Eindhoven, ein Elektroauto, das nicht nur möglichst emissionsarm fahren, sondern auch die während der Fahrt entstehenden Partikel erfassen soll. Im Mittelpunkt steht der Reifen- und Bremsabrieb, der bei jedem gefahrenen Kilometer entsteht und unabhängig vom Antrieb auf die Straße und in die Umgebung gelangt. Damit richtet das Projekt den Blick auf eine Emissionsquelle, die bei Elektrofahrzeugen zunehmend an Bedeutung gewinnt.
Auffälligstes Merkmal des Ventra sind die orangefarbenen Abdeckungen an den vier Rädern. Dahinter befindet sich das als T.R.A.C.E. bezeichnete elektrostatische Sammelsystem. Es sitzt unmittelbar dort, wo die Partikel entstehen, und soll Reifen- und Bremsabrieb aus dem Luftstrom herausfiltern. Bei höheren Geschwindigkeiten wird die mit Partikeln angereicherte Luft durch die Bewegung des Fahrzeugs in Richtung der Sammelvorrichtung geführt. Bei niedrigen Geschwindigkeiten unterstützen kleine Ventilatoren die Luftströmung.
Nach Simulationen des TU/ecomotive-Teams kann Ventra bei Geschwindigkeiten zwischen 50 und 80 km/h rund 24 Prozent der Reifenpartikel erfassen. Im Stadtverkehr soll die Sammelquote auf bis zu 42 Prozent steigen. Diese Werte stammen ausschließlich aus Simulationen. Aussagekräftige Ergebnisse aus realen Fahrversuchen stehen noch aus.
Das gesammelte Material kann anschließend mit Wasser oder einem Staubsauger von den Sammelflächen entfernt werden. Einen ungewöhnlichen Ansatz verfolgt das Team bei der weiteren Verwendung des Partikelmaterials. Ein Teil des dunklen Pulvers wurde in eine Emaille-Beschichtung für den Innenraum integriert. Der zuvor unsichtbare Abrieb wird damit in einem neuen Material gebunden und erhält eine sichtbare physische Form.
Neben der Partikelerfassung setzt Ventra auf eine möglichst geringe Fahrzeugmasse. Elektroautos sind durch ihre Batteriesysteme häufig schwerer als vergleichbare Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Eine höhere Masse kann wiederum die Belastung der Reifen und damit den Reifenabrieb erhöhen. TU/ecomotive verwendet deshalb für einen großen Teil der Struktur Sandwichpaneele aus kohlenstofffaserverstärktem thermoplastischem Verbundwerkstoff. Das Chassis wiegt nach Angaben des Teams rund 135 Kilogramm. Eine konventionelle Konstruktion soll im Vergleich etwa 230 Kilogramm erreichen.
Das komplette Fahrzeug bringt rund 790 Kilogramm auf die Waage. Die angegebene WLTP-Reichweite beträgt 290 Kilometer. Damit verbindet Eindhoven zwei technische Ansätze: Die Entstehung von Reifenabrieb soll durch ein niedriges Fahrzeuggewicht reduziert werden, während das T.R.A.C.E.-System einen Teil der verbleibenden Partikel unmittelbar am Rad auffängt.
Auch der Fahrer wird in das Konzept einbezogen. Das System Clean Drive analysiert Daten zu Lenken, Bremsen und Beschleunigen und gibt Rückmeldungen, die zu einer möglichst materialschonenden Fahrweise beitragen sollen. Ziel ist es, Reifen- und Bremsverschleiß bereits durch das Fahrverhalten zu reduzieren.
Ventra ist das elfte Konzeptfahrzeug von TU/ecomotive. Das studentische Entwicklungsprojekt hat sich zuvor unter anderem mit Fahrzeugen aus Abfallmaterialien, modularen und reparierbaren Konstruktionen sowie verlängerten Materiallebenszyklen beschäftigt. Mit Ventra verschiebt sich der Schwerpunkt auf die Frage, welche Partikel ein Fahrzeug während seiner Nutzung hinterlässt.
Technisch gewinnt dieses Thema zusätzliche Bedeutung durch die europäischen Euro-7-Regelungen, die Anforderungen an Bremspartikelemissionen und Reifenabrieb einführen. Ventra ist noch ein experimenteller Prototyp. Sein Ansatz zeigt jedoch, dass die Emissionsbetrachtung moderner Fahrzeuge längst nicht mehr beim Auspuff oder – beim Elektroauto – beim Fehlen von Abgasen endet.
Fotos: TU/ecomotive/Text: Rainer Roßbach