Vor dem Hintergrund einer sich in wichtigen Absatzmärkten weltweit verschärfenden CO₂-Regulierung und in Verbindung mit langfristigen gesellschaftlichen Trends zu nachhaltigem Handeln und einer zunehmenden Urbanisierung, spielt die Entwicklung alternativer Antriebskonzepte für die Automobilindustrie eine wichtige Rolle. Rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge als Null-Emissions-Fahrzeuge können hier sowohl zur Zielerreichung der gesetzlichen Flottenziele beitragen, als auch den Kundenwunsch einer nachhaltigen Individualmobilität erfüllen. Eine wesentliche Herausforderung bei der Entwicklung rein elektrisch angetriebener Fahrzeuge ist hierbei die Darstellung einer marktgerechten elektrischen Reichweite. Da aufgrund von Package- und Kostenrestriktionen der Batterieenergieinhalt von E-Fahrzeugen begrenzt ist, ist die effiziente Nutzung der Energie wesentlich für die Realisierung eines wettbewerbsüberlegenen Fahrzeugkonzeptes. Das Potential einer Optimierung des elektrischen Antriebsstranges ist aufgrund der gegenüber konventionellen Fahrzeugen prinzipbedingt effizienteren Energiewandlungsvorgänge begrenzt, so dass andere Handlungsfelder an Bedeutung gewinnen. Ein integriertes Thermomanagementkonzept unter Verknüpfung von Antriebs- und Komfortfunktionen mit dem Ziel, zu jeder Zeit eine optimale Verteilung der verfügbaren Wärme im Gesamtfahrzeug zu gewährleisten, stellt hierbei einen vielversprechenden Ansatz dar. Mittels Gesamtfahrzeugsimulation lässt sich die hohe Komplexität eines solchen Systems in einer frühen Phase des Entwicklungsprozesses beherrschen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Gesamtfahrzeugmodell konzipiert, aufgebaut und validiert, welches die Prognose der relevanten elektrischen, mechanischen und thermischen Energieströme transient unter verschiedenen Last- und Umgebungsbedingungen ermöglicht. Durch den modularen Aufbau über die Kopplung von Teilmodellen konnte eine teilweise Nutzung vorhandener valider Modelle sichergestellt sowie gleichzeitig die Übertragbarkeit auf andere Fahrzeugprojekte im Sinne einer Baukastenstruktur vorgehalten werden. Ferner wurde eine Methode zur ganzheitlichen Systembewertung unter grenzbetriebs- und kundenrelevanten Bedingungen entwickelt. Mit dieser Methode wird eine marktabhängige Bewertung von fahrzeugtechnischen Maßnahmen unter Berücksichtigung der gegenläufigen Zieldimensionen Traktions- bzw. Fahrleistung, Energieeffizienz und Insassenkomfort ermöglicht. Der Funktionsnachweis der entwickelten Gesamtfahrzeugsimulation sowie der Bewertungsmethodik erfolgte beispielhaft für ein innovatives System zum Heizen und Kühlen des Fahrgastraumes.

Against the background of a CO₂ legislation becoming more and more tightened in key markets worldwide and in conjunction with social megatrends as sustainability and urbanization, the development of alternative drives plays an important role for vehicle manufacturers. Electric vehicles as zero emission vehicles can contribute to fulfil mandatory fleet targets as well as meet customer expectations on sustaining mobility. A substantial challenge within the development of electric vehicle is the provision of a vehicle range in line with the market. As the battery's energy is limited due to package and costs, an efficient use of the energy is essential for a vehicle concept being superior to competitive ones. Compared to conventional vehicles, the energy conversion within an electric drive is more efficient. As a result, the effect of an optimization in this field is limited. Consequently other fields of optimization gain importance. A promising approach is a highly integrated thermal management, which is connecting propulsion and comfort functions and that performs a transient, optimal distribution of the thermal energy available within the vehicle. In an early stage of the development process, such complex systems can only be handled by the use of vehicle simulation. In this thesis a simulation environment for the prediction of all relevant electrical, mechanical and thermal energy flows within electric vehicles under extreme as well as customer-relevant conditions was designed, builds up and verified. By coupling partial models, a modular structure and a use of already existing models was achieved. As a result, the use of submodels within other vehicle projects - in the sense of a matrix - is possible. Additionally an integral approach for system assessment under extreme and customer-relevant conditions was developed. With this method, technical measures can be evaluated for different markets, taking the trade-off between traction performance, energy efficiency and cabin comfort into account. The proof of concept of the simulation environment and the assessment method was undertaken by assessing an innovation system for cooling and heating of the cabin.