Piezo-Reifen

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Funktionsnachweis der Technologie in simulierter, dem späteren Einsatz entsprechender Umgebung - beim industriellen Einsatz im Fall von Schlüsseltechnologien

Beschreibung

Ein charakteristisches Merkmal von piezoelektrischen Materialien liegt in der Erzeugung von elektrischen Ladungen als Antwort auf mechanische Deformationen bzw. Belastungen. Um diesen „piezoelektrischen Effekt“ im Fahrzeugbetrieb gewinnbringend nutzen zu können, wird gegenwärtig an sog. Piezo-Reifen geforscht. Diese basieren auf dem Ansatz, piezoelektrische Materialien in Fahrzeug-Reifen zu integrieren, um eine Umwandlung von mechanischen Belastungen, die während des Fahrbetriebs entstehen, in elektrische Energie zu erzielen.

Konkret werden dazu kleine piezoelektrische Elemente bzw. Sensoren in die Lauffläche des Fahrzeug-Reifens eingebettet. Verformt sich der Reifen während des Rollens, Bremsens oder Beschleunigens, erzeugen die Sensoren elektrische Ladungen. Die erzeugte elektrische Energie kann wiederum zur Versorgung des elektrischen Antriebs und Verlängerung der Fahrzeug-Reichweite beitragen.

Chancen
  • Erhöhung der Energie-Effizienz eines Fahrzeugs
  • Potentiale zur Kostenersparnis im Fahrbetrieb
Herausforderungen
  • Bedenken bzgl. regulatorischer und sicherheitsrelevanter Aspekte
  • Fraglich ist die Langlebigkeit und Verlässlichkeit von piezoelektrischen Elementen bzw. Piezo-Reifen
  • Für eine verbreitete Einführung und Umsetzung der Technologie sind Fragen der Standardisierung und Kompatibilität zu klären
Quellen:
  • Vaishak, Manjunatha, R., Manjunath, G.L. (2022): Piezoelectric Energy Harvesting from Automotive Wheels. In: Geetha, K., Gonzalez-Longatt, F.M., Wee, HM. (eds) Recent Trends in Materials. Springer Proceedings in Materials, vol 18. Springer, Singapore.
  • Hazeri, S., & Mulligan, C. N. (2022): Energy harvesting by piezo-tires and their life cycle assessment. AIP Advances, 12(6).

Trend

[dazugehoerige-techprozesstrends]
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Funktionsnachweis der Technologie in simulierter, dem späteren Einsatz entsprechender Umgebung - beim industriellen Einsatz im Fall von Schlüsseltechnologien