25. Mai 2023
Weiteres Wissen über Elektromobilität mit MANN-FILTER
Im zweiten Serienteil informiert MANN-FILTER über die E-Achse und warum Filtration für E-Mobilität so wichtig ist.
Ludwigsburg, 25. Mai 2023 – Jahrzehntelange Erfahrungen im Bereich der Filtration überträgt der weltweite Filtrationsexperte MANN+HUMMEL auf die Anforderungen der Elektromobilität. Aber benötigt Elektromobilität überhaupt Filtration?
Dr. Michael Harenbrock, Principal Expert E-Mobility bei MANN+HUMMEL, erläutert: „Auch hier gilt es, das Nützliche vom Schädlichen zu trennen. Wie bei herkömmlichen Antrieben müssen auch die Komponenten von E-Fahrzeugen vor Verschmutzung und Verschleiß geschützt werden, um eine optimale Leistung sicherzustellen. Dies erreichen wir teils mit etablierten Produkten, teils mit zukunftsweisenden Innovationen. Wir sorgen mit unseren hochwertigen Filtrationslösungen dafür, die Lebensdauer und Leistung von Brennstoffzellen, E-Achsen und Batterien zu verlängern und zu optimieren. Elektrofahrzeuge verfügen zwar über weniger Komponenten im Antriebsstrang, doch auch hier muss im Laufe der Zeit kontrolliert und ausgetauscht werden. Damit ergeben sich Chancen für den Automotive Aftermarket und unsere Premium Filtrationsmarke MANN-FILTER, die bereits heute Filter für die Wartung von Elektrofahrzeugen in ihrem Portfolio hat.“
Nachfolgende Filtrationslösungen kommen bei den verschiedenen Antriebsarten zum Einsatz:
Filtrationsanforderungen Brennstoffzelle
Brennstoffzellen reagieren äußerst empfindlich auf Partikel, Schadgase und Wasser in der Ansaugluft und auf Verunreinigungen im Kühlkreislauf. Zu den Verschmutzungen gehören beispielsweise Staubpartikel, die den Gasfluss behindern und sich an den Zell-Membranen ablagern können. Schadgase können die eingesetzten Katalysatoren vergiften und so zu erheblichen Leistungseinbußen des Brennstoffzellensystems führen. Um die sensiblen Bauteile zu schützen, ist eine effektive Filtration daher zwingend notwendig.
Harenbrock erklärt: „Für saubere Zuluft sorgt unser Kathodenluftfilter. Seine Partikelfilterlage scheidet Feststoffe aus der Ansaugluft ab, maßgeschneiderte Aktivkohleschichten adsorbieren schädliche Gase wie Schwefeldioxid (SO2), Stickoxide (NOX) und Ammoniak (NH3) und schützen den Brennstoffzellen-Katalysator vor irreversiblen Schädigungen, die die Lebensdauer des Systems verkürzen. Unser Ionentauscher-Filter entfernt positiv und negativ geladene Ionen aus der Kühlflüssigkeit, damit die Leitfähigkeit der Kühlflüssigkeit möglichst gering bleibt und Kurzschlüsse am Brennstoffzellen-Stack verhindert werden. Um die Kühlmittelpumpe vor Verschleiß zu schützen und dem Blockieren enger Kühlkanäle im Brennstoffzellen-Stack vorzubeugen, kommt unser Kühlmittelpartikelfilter zum Einsatz. Er entfernt schädliche Partikel aus dem Kühlkreislauf.“
Filtration der E-Achse
Werden E-Motor, Leistungselektronik und Getriebe zu einer kompakten Einheit integriert, spricht man von E-Achsen oder Electric Drive Units. Dieses kompakte Design ermöglicht einen gemeinsamen Flüssigkeitskreislauf für alle drei Komponenten, der den E-Motor und die Leistungselektronik kühlt und das Getriebe schmiert. Im Pkw-Bereich wird meist ein einfaches Untersetzungsgetriebe eingesetzt, bei Nutzfahrzeugen eher Mehrganggetriebe, die oftmals bessere Filtration benötigen, um die Hydraulik zu schützen. „Auch hierfür bieten wir maßgeschneiderte Filtrationslösungen wie beispielweise den MANN-FILTER Getriebeölfilter W 7071 für den Mercedes-Benz eActros 300 und eActros 400 “, fügt Harenbrock hinzu.
Filtrationslösungen für Batteriesysteme
Bei batterieelektrischen Fahrzeugen stellt das Batteriesystem die wertvollste Komponente dar. Sie muss vor Wasser und Staub geschützt werden und benötigt für ihren Einsatz ein optimales Temperaturfenster, um ihre maximale Ladeleistung zu erhalten. Erhöhte Temperaturen führen zu vorzeitigem Leistungsverlust, eine starke Überhitzung sogar zur Zerstörung der Batteriezelle. Für die Kühlung von Batteriesystemen gibt es zwei Konzepte: ein luftgekühltes oder ein flüssigkeitsbasiertes System.
Beim luftgekühlten System setzt MANN+HUMMEL Kühlluftpartikelfilter ein, um Lüfter und Batteriesystem vor Schmutzpartikeln aus der Kühlluft zu schützen. Für diese verwenden die Entwickler Materialien und Kenntnisse aus dem Innenraumfilter-Bereich. Das Kühlmittel flüssiggekühlter Batterien – oftmals eine Mischung aus Wasser und Glykol – kann schädliche Partikel enthalten, die beispielsweise von den Oberflächen der im Kühlkreislauf verbauten Komponenten stammen oder aus Montageprozessen. Diese Partikel können zum Verstopfen von Kühlkanälen führen und damit zu Druckverlust und Überhitzung der Batterie. Der von MANN+HUMMEL entwickelte Kühlmittelpartikelfilter scheidet zuverlässig Schmutzpartikel aus dem Kühlmittel ab und schützt das System auf diese Weise vor Druckverlust, Verschleiß und Überhitzung.
Eine Chance auf Werkstattgeschäfte ergibt sich bei Elektrofahrzeugen durch einen jährlichen Wechsel des Innenraumfilters. Denn dieser wird nicht nur in Verbrennern, sondern auch in Elektrofahrzeugen eingesetzt und schützt Fahrer und Mitfahrer vor gesundheitsschädlichen Partikeln und Schadgasen aus der angesaugten Luft. Beispielsweise der innovative MANN-FILTER FreciousPlus mit seiner biofunktionalen Beschichtung, der Schadstoffe, Allergene und Schimmelsporen bindet und für bessere Luft im Fahrzeuginnenraum sorgt. Um seine Filtrationsleistung zu erhalten, muss er allerdings alle 15.000 Kilometer oder einmal pro Jahr gewechselt werden. Mit mehr als 96 Prozent Marktabdeckung in Europa bietet MANN-FILTER für fast jedes Elektroauto Innenraumfilter in Erstausrüstungsqualität.
„Mit dieser Vielzahl an Filtern für alternative Antriebe zeigen wir deutlich, dass es auch zukünftig einen Bedarf für Filtration und damit Wartungspotential für Werkstätten geben wird“, schließt Harenbrock.
Im dritten und letzten Teil der Serie über die Elektromobilität verrät MANN+HUMMEL, welche Filtrationslösungen zukünftig eine Rolle spielen werden. Hierzu gehören beispielsweise mehrstufige Innenraumfiltersysteme mit hocheffizienten HEPA-Filtern,um die Luftqualität im Fahrzeuginnenraum weiter zu verbessern.
Ansprechpartner
Über MANN+HUMMEL
MANN+HUMMEL ist ein weltweit führendes Unternehmen in der Filtrationstechnologie. Die Gruppe mit Hauptsitz in Ludwigsburg entwickelt unter den beiden Geschäftsfeldern Transportation und Life Sciences & Environment intelligente Lösungen, die eine sauberere Mobilität, saubere Luft und sauberes Wasser ermöglichen. Damit leistet das Unternehmen einen wichtigen Beitrag zu einer sauberen Erde und der nachhaltigen Nutzung begrenzter Ressourcen. Im Jahr 2020 erwirtschafteten über 21.000 Mitarbeiter an mehr als 80 Standorten einen Umsatz von 3,8 Mrd. EUR.
Zu den Lösungen gehören Filtermedien und Simulationstechnologien, Flüssigkeitsfilter, Luftfilter- und Ansaugsysteme für unterschiedliche Mobilitäts- und Industrieanwendungen sowie Membrantechnologien für die kommunale und industrielle Wasser- und Abwasserbehandlung und den Einsatz in sensiblen Prozessanwendungen wie der Lebensmittelherstellung oder Biotechnologie. Darüber hinaus bietet das 1941 gegründete Familienunternehmen Luft- und Molekularfiltrationstechnologien für die Gebäudefiltration sowie für industrielle Anwendungen und Reinräume an. Stationäre und mobile Luftreiniger für Innenräume, halboffene Umgebungen und Außenbereiche runden den holistischen Lösungsansatz für sauberere Luft ab. Sie filtern je nach Anwendungsbereich Viren, freie Allergene, Bakterien oder Feinstaub und Stickoxide aus der Umgebungsluft.
Weitere Informationen zu MANN+HUMMEL finden Sie unter https://www.mann-hummel.com/