25.07.2013, 11:59 Uhr | 0 |

Erdgas-Antriebe werden zulegen Bosch: "An der Elektrifizierung der Oberklasse führt kein Weg vorbei"

Als weltgrößter Zulieferer hat Bosch tiefen Einblick in die Branche und einigen Einfluss darauf, wie Fahrzeuge bis 2020 für die CO2-Ziele der EU fit gemacht werden. In der Oberklasse geht Bosch vom Durchbruch hybrider Antriebe aus. Bei Kleinwagen reiche dagegen schon optimierte Verbrennung für CO2-Werte unter 80 g/km. Faustformel: je größer ein Fahrzeug, desto mehr Elektrifizierung.

S-Klasse Hybrid von Mercedes
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Die neue S-Klasse von Mercedes wird im Herbst auf der IAA mit Plug-in-Hybrid vorgestellt. Das Auto kann mindestens 30 Kilometer rein elektrisch fahren.

Foto: Daimler

"Mit Blick auf die CO2-Ziele für das Jahr 2020 führt in der Oberklasse kein Weg an einer starken, effizienten Elektrifizierung vorbei", erklärte Rolf Bulander Anfang Juni auf dem 61. Motorpressekolloquium von Bosch in Boxberg. Behält der Bereichsleiter Gasoline Systems recht, dann wird bei Limousinen, SUV und Sportwagen schon bald eine Hybridwelle losrollen.

Bulander sieht die Zukunft der Oberklasse vor allem in Plug-in-Hybriden. Diese werden neben Verbrennern 30 kW bis 80 kW starke E-Motoren antreiben, die Strom aus Hochvoltbatterien mit bis zu 12 kWh Kapazität beziehen. Nach Stunden an der Steckdose können sie bis zu 60 km elektrisch fahren. "Lädt der Nutzer konsequent an der Steckdose auf, lassen sich die Energiekosten um bis zu 90 % senken", so der Experte.

Werde nicht vor jeder Fahrt Netzstrom geladen, sinke der Kraftstoffverbrauch im Normzyklus (NEFZ) immer noch um die Hälfte. Neben Steckdosenhybriden sieht Bulander Strong-Hybride mit 20 kW bis 40 kW elektrischer Leistung im Kommen. Kleinere Lithium-Ionen-Akkus mit 0,8 kWh bis 1,5 kWh Kapazität puffern Brems- und überschüssige Antriebsenergie, was im NEFZ auf 15 % bis 25 % Verbrauchssenkung hinausläuft.

Bosch erwartet 12 Mio. elektrifizierte Autos weltweit

Für 2020 prognostiziert Bosch einen Weltmarkt von 12,1 Mio. elektrifizierten Fahrzeugen bei insgesamt 110 Mio. Neufahrzeugen. Die politisch gesetzten Klimaschutzziele machen bis dahin einen Effizienzschub nötig. In der EU dürfen Neufahrzeuge 2020 im Schnitt nur noch 95 g CO2/km ausstoßen. "Machbar", kommentierte Bernd Bohr, Chef des Bosch-Unternehmensbereichs Kraftfahrzeugtechnik. Doch weil damit steigende Kosten einhergehen, sind differenzierte Lösungen für die jeweiligen Segmente angesagt.

Kleinwagenkäufer achten besonders auf Preise. Bohr hält in diesem Segment auch ohne Elektrifizierung CO2-Werte unter 80 g/km für machbar. Neben etablierten Mitteln wie Benzin- und Diesel-Direkteinspritzung, Turboaufladung und gekühlte Abgasrückführung sollen teil-automatisierte Schaltgetriebe die Verbräuche um 5 % senken. Bosch hat dafür die elektrisch betätigte Kupplung "eClutch" entwickelt. Sie schaltet automatisch in den Leerlauf, wenn der Fahrer kein Gas gibt, und erlaubt es, bei Staus oder nach Ampelstopps ohne zu kuppeln im ersten oder zweiten Gang anzufahren.

Daneben sollen zu Ausroll- und Segelassistenten erweiterte Start/Stopp-Systeme Sprit sparen. Vernetzt mit der Navigation, sollen sie auf Segelbetrieb schalten, wo Tempolimits, Ortsschilder, scharfe Kurven oder abschüssige Strecken nahen. Außerorts erwartet Bohr dadurch 15 % Verbrauchssenkung.

Fünf Bremsvorgänge sollen zum Laden eines Akkus genügen

Die Systeme werden auch in der Kompaktklasse zum Einsatz kommen. Hier sagten Bohr und Bulander die größte Vielfalt an Effizienztechnologien und CO2-Werte um 90 g/km voraus. Dazu soll ein "Boost Recuperation System" für konsequente Bremskraft-Rückgewinnung beitragen. Schon fünf Bremsungen sollen den 250-Wh-Lithium-Ionen-Akku des 48-Volt-Systems füllen, das bis zu 10 kW zusätzliche Leistung bereitstellt. Ein schlanker, kosteneffizienter Ansatz, der 7 % Kraftstoffersparnis bringen soll.

Kosteneffizienz ist auch der Treiber für die von Bosch und PSA entwickelte hydraulische Hybridisierung. Wahlweise mit Bremsenergie oder überschüssiger Antriebsenergie, die durch Lastpunktverschiebung des Verbrenners im Teillastbetrieb frei wird, komprimiert ein Hydrauliksystem Stickstoff in Druckspeichern auf bis zu 300 bar. Beim nächsten Anfahren oder Beschleunigen entlädt sich der Gasdruck und wird über die Hydraulik als Antriebskraft ans Getriebe übermittelt.

Kurze Strecken können so rein hydraulisch zurückgelegt werden. Innerorts sind bei Benzinern und Dieseln 45 % Verbrauchssenkung machbar, im Gesamtzyklus erwartet Bosch 30 %. Vorteil des Systems ist neben dem Verzicht auf teure Lithium-Ionen-Akkus die einfache Wartung. Mit Blick auf weniger geschultes Werkstattpersonal sieht Bohr die robuste Hydraulik gerade in Schwellenländern im Vorteil gegenüber Hochvoltsystemen.

Erdgasantriebe werden neue Marktanteile gewinnen

Zudem sieht Bulander Erdgasantriebe auf dem Vormarsch: "Künftig werden wir Erdgasantriebe zunehmend in Pkw und Nutzfahrzeugen – auch in Verbindung mit Diesel – sehen." Einerseits sei der Kraftstoff halb so teuer, andererseits emittieren Erdgasantriebe bei gleicher Leistung 25 % weniger CO2, was sie wegen der EU-Ziele für Hersteller attraktiv macht. Zudem ist im Betrieb mit Biogas oder methanisiertem Wind- und Solarstrom weitere CO2-Reduktion möglich. Bosch sieht sich für den Aufschwung der Erdgasmobilität gerüstet – und liefert laut Bulander neben den kleinsten CNG-Injektoren und schnellsten Temperatursensoren auch Kaltstartsysteme, die ohne Warmlaufphase mit Benzin auskommen.

Bleibt die Frage nach der Elektro- und Wasserstoffmobilität. Bei Letzterer bleibt Bosch reserviert und beteiligt sich nur vereinzelt an Brennstoffzellen-Projekten. Dagegen gibt der Zulieferer bei der Elektromobilität weiter Gas und investiert 400 Mio. € jährlich. Für den neuen Fiat 500e liefert er den gesamten Antriebsstrang inklusive Batterie. Bis 2016 werden laut Bohr 40 Serienprojekte folgen. Doch gibt es auch Sorgen.

Die angemahnte Hardwarestandardisierung stagniert. Ein echter Kostentreiber. Denn wo Bauform und Anschlüsse von Invertern sich mit jedem Kundenprojekt ändern, müssen Schnittstellen und Baupläne stets aufs Neue konzipiert werden. Und so kostet eine simple, aber für jedes Modell neu angefertigte Steckverbindung zwischen Hochvoltleitung und Inverter fast so viel wie ein Halbleiterelement, das die eigentliche Funktion der Leistungselektronik trägt.

Bosch hält wenig von Kaufanreizen – Technik muss sich durchsetzen

Zum Durchbruch der Stromer wird das kaum beitragen. Bohr hält vorerst wenig davon, die unreife Technik durch starke Kaufanreize in den Markt zu drücken. Zumal Fortschritte bei den Batterien nahen. Von derzeit 130 Wh/kg wird ihre Kapazität laut Bohr bis 2016 auf 200 Wh/kg und bis 2020 auf 300 Wh/kg steigen. "Unser Ziel sind Lithium-Ionen-Batterien, die bei halbierten Kosten pro kWh mindestens doppelt so hohe Reichweite ermöglichen wie bisher", sagte er. "Das ist die beste Absatzförderung für das elektrische Fahren."

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Von Peter Trechow | Präsentiert von VDI Logo
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