Der Verbrennungsmotor hat als Antriebstechnologie für Pkw noch lange nicht ausgedient. Durch innermotorische Optimierungsmaßnahmen könne die Effizienz von Ottomotoren um weitere zehn bis 14 Prozent erhöht werden. Das war die Kernbotschaft, die Christian Landerl, Leiter Entwicklung Ottomotor bei der BMW Group, anlässlich der Fachtagung "Der Antrieb von morgen" den rund 200 Teilnehmern vermittelte. "Der Ottomotor wird wegen der weltweiten Einsatzfähigkeit weiterhin in einem Großteil der Fahrzeuge vorhanden sein", ist Landerl überzeugt. Zudem biete die 48-Volt-Technologie große Chancen zur Effizienzverbesserung.
Als erfolgversprechende Maßnahmen zur Verbesserung des Wirkungsgrades im Verbrenner nannte Landerl die Zylinderabschaltung, das Miller Brennverfahren mit deutlich höherer Aufladung, die Wassereinspritzung in den Brennraum, die Magerverbrennung sowie die variable Verdichtung.
Der BMW-Manager hob als erfolgsversprechende Antriebsform in der nahen Zukunft den Plug-in-Hybrid hervor, der eine rein elektrische Reichweite von 70 bis 80 Kilometern erlaube. "Damit kann die typische Mobilität in der Stadt weitgehend bewältigt werden", so Landerl. Gleichzeitig sei das Auto wegen des Verbrennungsmotors aber auch für weite Strecken einsetzbar.
Die Einschätzung, dass das rein elektromotorische Fahren in den nächsten Jahren nur eine untergeordnete Rolle spielen werde, teilte auch Matthias Zink, Mitglied des Vorstands des Zulieferers Schaeffler. Laut Prognosen des Unternehmens werden im Jahr 2030 immer noch 70 Prozent aller Fahrzeuge einen Verbrennungsmotor an Bord haben, mit eingerechnet sind dabei allerdings Autos mit Hybridantrieb. Der Anteil rein batterieelektrisch betriebener Fahrzeuge werde dann bei etwa 30 Prozent liegen.
Nicht nur auf Elektromobilität fokussieren
Vor dem Schritt zu den rein elektrisch betrieben Fahrzeugen liege die Hybridisierung des Antriebsstranges in unterschiedlichster Ausprägung. "Wir sehen auch künftig erhebliches Potenzial für den Verbrennungsmotor", sagte Zink. "Wir müssen über viele Wege beim Antriebsmix nachdenken. Es macht keinen Sinn, sich nur auf Elektromobilität zu konzentrieren", appellierte Zink und machte eine Rechnung zum Bedarf an Ladestationen auf: Um für einen vollständig elektromotorisch betriebenen Fuhrpark in Deutschland eine ausreichende Ladeinfrastruktur zur Verfügung zu stellen, seien etwa eine Million Ladestationen notwendig. Mit eingerechnet sei dabei der Umstand, dass die Ladezeit mit mindestens 20 Minuten viel länger sei als der Tankvorgang an der Zapfsäule.
Zink betonte zudem die große Bedeutung von 48-V-Modulen für den Antrieb und die Möglichkeit der Rekuperation von Energie zum Aufladen einer Batterie. Je nach technischer Ausführung seien damit Effizienzpotenziale von 18 Prozent und mehr realisierbar. 48-Volt-Module lassen sich an verschiedenen Stellen im Antriebsstrang nutzen, im einfachsten Fall wird die Lichtmaschine durch einen Riemen-Starter-Generator (RSG) ersetzt, der durch die 48 Volt-Spannung effizienter arbeitet und den Verbrennungsmotor schnell startet. Bei Bedarf kann der Verbrennungsmotor elektromotorisch unterstützt werden. Umgekehrt kann die Batterie im Rekuperationsbetrieb während Verzögerungsphasen über den RSG geladen werden.
Die 11. internationalen MTZ-Fachtagung "Der Antrieb von morgen" wurde am 25. und 26. Januar 2017 als zweitägige Konferenz vom Fachmagazin MTZ (Motortechnische Zeitschrift der Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH) veranstaltet. Fachvorträge von Autoherstellern, Zulieferern und Ingenieursdienstleistern stellten aktuelle Anforderungen, Komponenten und Systeme sowie Steuer- und Regelungstechnik für hybride und elektrische Antriebssysteme vor. (diwi)