Strategien zur Reduktion von Non-Exhaust-Emissionen bei elektrifizierten Fahrzeugen

Mit der wachsenden Verbreitung batterieelektrischer Fahrzeuge verlagert sich die Emissionsbilanz von der Auspuff-Emission hin zu Nicht-Auspuff-Quellen (Bremsabrieb, Reifenabrieb, Aufwirbelung). Bremsabriebspartikel zeigen dabei eine ausgeprägte Temperaturabhängigkeit: ab bestimmten Schwellwerten (Literaturwerte ca. 180 °C, 240 °C, 300 °C je nach Belag-Klasse) entstehen sprunghaft mehr und kleinere Partikel. Diese Schwellen werden bisher in Brems- und Rekuperations-Konzepten nicht explizit berücksichtigt. Ziel dieser Arbeit ist es, ein temperatur- und emissions-aufgelöstes Bremsmodell zu entwickeln und damit Ansatzpunkte zur Reduktion der Non-Exhaust-Emissionen unter realistischen Fahrzyklen (WLTP, RDE, urban) zu untersuchen. Der konkrete Schwerpunkt (Brems-Architektur-Vergleich, Auslegung der Rekuperations-Strategie, Wechselwirkung Bremsen gegen Reifen) wird im Verlauf der Einarbeitung gemeinsam festgelegt. Mögliche Aufgaben für dich sind:

• Aufarbeitung des Stands der Technik zu Non-Exhaust-Emissionen und temperaturabhängigen Partikel-Bildungsmechanismen
• Entwicklung eines temperaturaufgelösten Modells für Bremsscheibe und Belag, gekoppelt an eine Längsdynamik-Simulation
• Untersuchung verschiedener Brems-Architekturen (konventionelle GCI-Scheiben, beschichtete Scheiben, Wet-Brake, Drum-Enclosed) hinsichtlich Emission und Lebensdauer
• Analyse von Rekuperations- und Bremsverteilungs-Strategien hinsichtlich ihres Einflusses auf Bremsen-Temperatur und Partikel-Emission
• Quantitative Bewertung der untersuchten Ansätze über repräsentative Fahrzyklen mit Vergleich zu einer Baseline