Antriebstechnik 30.05.2008, 19:35 Uhr

Durchmarsch der Turbolader  

leistungsstarke Benziner mit vergleichsweise kleinen Hubräumen und geringem Verbrauch.

Sicher, es gibt Autofans, die das dumpfe Grollen und den mächtigen Schub eines V12-Zylinders trotz hoher Spritpreise und CO2-Diskussion nicht missen wollen. Doch zukunftsfähige Konzepte sehen anders aus. Selbst in den USA, wo die Hubräume groß sind und häufig in einem V8-Zylinder stecken, ist „Downsizing“ das Gebot der Stunde. Haben sich doch dort die Kraftstoffpreise binnen zehn Jahren vervierfacht.

Downsizing folgt dem Grundsatz: Intelligenz statt Hubraum. Wo Turbolader verdichtete Luft in die Zylinder pressen und Einspritzsysteme feinste Kraftstoffnebel direkt um Zündkerzen legen oder in einem millisekundengenauen Hochdruck-Stakkato Dieselbrennräume befüllen, entfalten Motoren mehr Kraft aus weniger Hubraum. Und weil der exakt portionierte Kraftstoff besser durchbrennt, entstehen dabei weniger Schadstoffe. Ein großer Vorteil angesichts immer schärferer Abgasnormen.

Noch allerdings stockt der Durchbruch solcher Konzepte. „Die verkleinerten Motoren werden erst in großen Stückzahlen kommen, wenn die gesetzlichen Rahmenbedingungen klar sind“, mahnte Franz Fehrenbach, Vorsitzender der Geschäftsführung der Robert Bosch GmbH, Anfang Mai auf der Bilanz-Pressekonferenz seines Konzerns. Die EU müsse ihre Vorgaben zur Verbrauchssenkung noch vor den Neuwahlen 2009 verabschieden und hierzulande sie die Einführung der CO2-basierten Kfz-Steuer überfällig, für die sich Fehrenbach eine europäische Harmonisierung wünscht.

Bosch hat durchaus Eigeninteresse an der CO2-Steuer. Zusammen mit der Mahle GmbH gründete der Konzern im Februar ein Joint Venture, das ab 2010 Turbolader für Otto- und Dieselmotoren fertigen soll. Mahle bringt sein Turbo-Know-how und Bosch seine Erfahrung mit Common-Rail-Technologie und Benzindirekteinspritzung in die „Bosch Mahle Turbo Systems“ ein. Zusammen will man optimal abgestimmte Gesamtpakete von der Aufladung über die Einspritzung bis hin zur Abgasnachbehandlung anbieten. Verbrauchs- und Emissionssenkung aus einer Hand also. Mangels Nachfrage wird der Plan kaum scheitern. Abgasturbolader gelten neben Einspritzsystemen als Schlüsseltechnologie für künftige Motorengenerationen.

Entsprechend bringen sich unterschiedliche Akteure in Stellung. So baut die IHI Charging Systems International (ICSI) in Arnstadt, Thüringen, eine neue Turboladerfabrik. In der ersten Ausbaustufe investiert das Joint Venture von Daimler AG und japanischen IHI Group 45 Mio. €. Noch dieses Jahr sollen die ersten Turbolader für Diesel- und Ottomotoren vom Band laufen. Die geplante Jahreskapazität von 600 000 Ladern will die ICSI Schritt für Schritt auf 2 Mio. Stück steigern. Zudem ist eine Forschungs- und Entwicklungsabteilung geplant.

BorgWarner, Weltmarktführer für Lkw-Turbolader und Nummer zwei im Pkw-Geschäft, setzt gleichfalls voll auf Expansion. Das Unternehmen investiert über 80 Mio. € in neue Werke in Polen, Thailand und Mexiko sowie einen Werksausbau in Ungarn. „Das weltweit anhaltende Wachstum bei Dieselmotoren und die steigende Nachfrage nach Ottomotoren mit Direkteinspritzung in Nordamerika und in Europa versetzen uns in eine Ausgangslage, die besser nicht sein könnte“, so BorgWarner-Chef Tim Manganello. Bis 2013 erwartet er einen 40 %igen Nachfragezuwachs. Das globale Marktvolumen werde auf 27 Mio. Turbolader jährlich steigen. Selbst damit sei das Ende der Fahnenstange längst nicht erreicht.

In Zukunft wird nach Einschätzung vieler Experten jeder Verbrennungsmotor aufgeladen sein. Denn weltweit würden Regierungen die Abgasvorschriften verschärfen und damit die Entwicklung und Markteinführung von umweltfreundlichen und sparsamen Antrieben forcieren.

Ähnliches erwartet Bosch. Weil auch Schwellenländer ihre Abgasnormen verschärfen und steigende Energiekosten die Budgets belasten, werde die Nachfrage nach sparsamen, sauberen Antrieben auch dort zunehmen. Tatsächlich führt Indien 2010 die aktuell geltende EU4-Norm ein und China folgt etwas zeitversetzt ebenfalls den EU-Normen. Um sie zu erfüllen, bräuchten vor allem Dieselmotoren in beiden Märkten mittelfristig Turbolader und moderne Einspritzsysteme.

Im nordamerikanischen Markt ist das bereits der Fall. BorgWarner geht davon aus, dass die Nachfrage dort bis 2013 um 1,3 Mio. Einheiten auf 2,3 Mio. Turbolader steigt. Im US-Markt zeichne sich zudem ein Trend zu aufgeladenen Benzin-Direkteinspritzern ab. Deshalb ihr neues Werk in Mexiko, das unter anderem einen US-Hersteller mit Turboladern für einen abgespeckten Ottomotor beliefern wird.

In Europa steht der Durchbruch aufgeladener Benziner bevor. Manganello rechnet damit, dass sich die Nachfrage nach Turboladern für Ottomotoren bis 2013 auf 3,8 Mio. Einheiten verdoppelt. Bei Dieseln erwartet er im selben Zeitraum einen Anstieg von heute 11,8 Mio. auf 14,2 Mio. Lader jährlich.

Zusätzlich könnte sich ein drittes Marktsegment auftun. VW will noch in diesem Jahr einen TSI EcoFuel im Passat Variant mit Erdgasantrieb auf den Markt bringen. Der 1,4-l-Turbo-Direkteinspritzer (TSI) leistet 110 kW – exakt so viel wie der ebenfalls im Passat eingesetzte 2,0-l-Vierzylinder-Saugmotor mit Direkteinspritzung (FSI).

Der hubraumkleinere aufgeladene 1.4-TSI-Erdgasottomotor zeigt laut VW, dass er dem 2.0-FSI-Benziner in allen Belangen überlegen ist: Sein max. Drehmoment von 220 Nm zwischen 1500 min-1 bis 4800 min-1 ist höher (FSI: 200 N bei 6000 min-1), mit 9,7 s ist er schneller von 0 auf 100 km/h (max. Tempo 210 km/h) und der Verbrauch von 5,2 kg Erdgas/100 km (ca. 7,8 l Super) fast 1 l geringer als der des FSI mit 8,7 l Super. Obendrein erfülle, so VW, der Passat TSI EcoFuel die ab September 2009 geltende EU5-Norm.

Zukunftsfähig klingt das allemal. Doch bleibt abzuwarten, ob Erdgasautos wie einst der Diesel, durch Turbolader massentauglich werden. An mangelnder Reichweite sollte es nicht scheitern: Dank seines bivalenten Konzepts kommt der Passat über 800 km weit, davon 420 km im reinen Erdgasbetrieb. P. TRECHOW/WOP

Von P. Trechow/Wolfgang Pester

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