Benziner fährt Diesel im Verbrauch noch lange hinterher
Bei Ottomotoren werden die Hubräume kleiner, beispielsweise 1,4 l statt 2,0 l, sie arbeiten mit Direkteinspritzung und Aufladung. Ihre Leistung ist zum vergleichbaren Saugmotor höher und der Kraftstoffverbrauch sinkt deutlich.
Pischinger: „Insbesondere die Kombination von Direkteinspritzung mit Turboaufladung und Variabilitäten im Ventiltrieb ermöglicht hohe spezifische Leistungen bei akzeptablen Volllastverbräuchen.“ Mit gekühlter Volllast-Abgasrückführung und variabler Verdichtung lasse sich dieser Vorteil nochmals steigern.
Eine magere Volllast, die beim Ottomotor Diesel-ähnliche Verbräuche ermöglichen würde, liege laut Pischinger noch in weiter Ferne. Sie erfordert eine wirksame magere Abgasnachbehandlung: „Darüber hinaus bin ich der Ansicht, dass auch der Dieselmotor noch hohes Potenzial zur Verbrauchsoptimierung hat.“
Mehrstufige Hochaufladung mit weiterentwickelten Einspritzsystemen werden laut Pischinger beim Diesel spezifische Leistungen von mehr als 80 kW/l bei Pkw ermöglichen. Die Verringerung des Hubvolumens könne den Verbrauch um mehr als 15 % senken. Allerdings müssten die Emissionsherausforderungen des Dieselmotors gelöst werden, so Pischinger: „In der Maximalaufrüstung wird dies mit Partikelfilter, Niederdruck- und Hochdruck-Abgasrückführung sowie mit Selective Catalytic Reduction, „SCR“, oder NOx-Speicherkatalysator realisiert werden.“
Den Diesel- und Ottomotor-spezifischen Maßnahmen überlagert werden laut Pischinger bei allen Aggregaten Maßnahmen zur Reibungsreduzierung. Dazu gehören auch ein weiterentwickeltes Energiemanagement plus der Nebenaggregate-Optimierung und schließlich Hybridantriebe, die in Serie eingeführt werden.
Pischinger: „Der ,Vollhybrid¿ wird dabei auf Grund von Kosten-Nutzen-Aspekten zunächst nur in ausgewählten Fahrzeugen Verbreitung finden. Zudem werden alternative und regenerativ gewonnene Kraftstoffe bei Otto- und Dieselmotoren zunehmend zum Einsatz kommen, bevorzugt durch Beimischung, aber auch in Formen, die es erlauben, weitere Potenziale bei der Verbrennung zu erschließen.“
Wie intensiv an umwelt- und ressourcenschonenden Antrieben in den Forschungs- und Entwicklungsabteilungen weltweit gearbeitet wird, verdeutliche das diesjährige Aachener Kolloquium laut Prof. Dr.-Ing. Stefan Gies, Leiter des Instituts für Kraftfahrwesen der RWTH Aachen.
Die europäischen Hersteller sehen noch ein großes Potenzial bei den konventionellen Antrieben durch die Optimierung der Antriebsstränge und der Nebenaggregate, erklärte Gies: „So verspricht BMW für 2008 einen Wert von weniger als 140 g CO2/km für 40 % der angebotenen Fahrzeuge und VW verweist auf den Polo Bluemotion mit 99 g CO2/km.“
Auch das Versuchsfahrzeug des Instituts für Kraftfahrwesen Aachen (IKA) der RWTH belege das Entwicklungspotenzial, so Gies: „Alleine durch die reduzierten Fahrwiderstände und durch einen optimierten Motorbetrieb haben wir die CO2-Emissionen um 24 % reduziert.“
Toyota fokussiert den Hybrid und strebt die Weiterentwicklung hin zum Plug-in-System an, wie auf dem Aachener Kolloquium referiert. Bei Plug-in-Systemen lassen sich die Hybrid-Fahrzeuge an der Steckdose aufladen. Gies: „Wenn dieser Strom aus regenerativen Quellen stammt, dann ergibt sich eine positive Wirkung auf die CO2-Bilanz.“
Beim Thema Hybrid bekräftigten Referate und Diskussionen des Aachener Kolloquiums, dass quasi alle namhaften Hersteller intensiv daran arbeiten, so Gies: „Ich rechne mit einer möglichen Markteinführung durch europäische Hersteller um 2010, Kleinserien wird es voraussichtlich früher geben.“
Auf dem Kolloquium präsentierte Ricardo einen Dieselhybrid mit 30 % geringerer CO2-Emission. Porsche verwies beim Parallel-Hybrid-Konzept für den Cayenne auf den geringeren Kraftstoffverbrauch, auf die reduzierten CO2-Emissionen und auf die Vorteile hinsichtlich Anfahrbeschleunigung und Package. Daimler präsentierte den Two-Mode-Hybridantrieb. Dieser hat den Vorteil, dass deutlich weniger elektrische Leistung benötigt wird als bei einem Single-Mode-Antrieb bei vergleichbarer Getriebespreizung.
Gies: „Im Nutzfahrzeugbereich sehe ich in Deutschland momentan weniger Ansätze für Hybridantriebe. Lediglich der Hersteller MAN zeigte auf der Aachener Expertentagung, dass ein serieller Hybrid im CityBus wirtschaftlich darstellbar ist.“
BMW und Audi zeigten in Aachen ein aktives Hinterachsdifferenzial zur freien Verteilung der Antriebskräfte links/rechts, mit dem durch die Ansteuerung über ein Fahrdynamiksteuergerät das Fahrverhalten sehr agil und gleichzeitig auch stabil beeinflusst werden kann. Ein BMW X5, ausgestattet mit einem Prototypensystem, konnte laut Gies auf der Teststrecke des IKA beeindrucken. Selbst jenseits der Antriebsdiskussion hat die Fachtagung laut Gies interessante Lösungsansätze gezeigt und verweist auf die Beiträge zur Bedeutung der Fahrzeugindividualisierung bis hin zu Fahrverhaltenseinstellung.
RMW/WOP
Vollhybride werden zunächst in ausgewählten Fahrzeugen Verbreitung finden
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