Kohlenstoff basierte Flächenheizung für Elektroautos

Die Reichweite der Elektroautos hat sich durch die Entwicklungen der Batterie- und Ladesysteme deutlich verbessert. Im Winter hat aber die Klimatisierung des Innenraumes immer noch einen großen Einfluss auf die Reichweite. Die bisherigen Heizsysteme benutzen die Abwärme des Motors und übertragen sie durch die Erwärmung von Luft in den Innenraum.

Im Rahmen der FSEM II wurde ein Heizkonzept entwickelt, das auf Flächenheizungen aus Kohlenstoff Nanoröhren (CNT) beruht. CNTs sind Kohlenstofffasern mit einem Durchmesser im Nanometerbereich und Längen bis zu hundert Mikrometern. Diese Fasern kann man in eine Dispersion überführen, welche dann mit gängigen Auftragsverfahren auf verschiedenen Oberflächen appliziert werden. Durch ihre elektrischen Eigenschaften können diese Dünnschichten als Flächenheizelemente eingesetzt werden. Aufgrund der geringen Bauhöhe eignen sich diese Schichten auch für den Einbau in die Türverkleidung.

Die Flächenheizung überträgt die Wärme durch Infrarotstrahlung. Bei diesem System sorgt die schnelle Temperaturentwicklung und die Nähe am Insassen für ein wohliges Gefühl. Eine Flächenheizung hat außerdem noch den Vorteil einer homogenen, flächigen Wärmeverteilung. Damit werden Hotspots vermieden, die zu Energieverlusten führen. Durch diese Punkte kann ein gleiches Wärmeempfinden bei niedrigerem Energieverbrauch erzeugt werden als bei höheren Temperaturen mit den herkömmlichen Heizsystemen. Eine zusätzliche thermische Isolierung in der Türverkleidung trägt dazu bei, dass die Wärmeabgabe in Richtung des Innenraumes ist und dadurch die Energieverluste minimieren. Die Infrarotheizung kann je nach Belegung der Sitzplätze ein- oder ausgeschaltet werden. Dies trägt bei weniger Fahrgästen zum Energieersparnis bei.