Neue Techniken in Verbrennungsmotoren Diesel und Benziner haben noch nicht ausgedient
Wien/Frankfurt · Die Akkus zu teuer und die Reichweite zu gering - so schnell wird das offenbar nichts mit der elektrischen Revolution. Die Autohersteller arbeiten an Verfahren, mit denen sie die Verbrennungstriebwerke über die Zeit retten wollen.
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Männer wie Elon Musk mögen es zwar anders sehen. Doch auch wenn der Tesla-Chef das Akkuauto preist und den Abgesang auf Benziner und Diesel anstimmt: Die Zulassungszahlen elektrisch betriebener Modelle sind noch immer minimal. "Der Verbrennungsmotor wird uns noch auf viele Jahre, wenn nicht gar Jahrzehnte begleiten", sagt Dietmar Goericke von der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) in Frankfurt.
Doch die Treibstoffvorräte sind endlich und die Schadstoffhürden werden weltweit höher. Also arbeiten die Fahrzeughersteller mit Hochdruck an Technologien, die die Leistungsausbeute der Motoren steigern, den Verbrauch senken und den Schadstoffausstoß reduzieren - sieben Trends, wie sie kürzlich beim Wiener Motorensymposium präsentiert wurden:
- Zylinder-Abschaltung: Viele Zylinder für viel Leistung und weniger, wenn man nur so dahinrollt - das ist die Idee hinter der Zylinder-Abschaltung. In der Oberklasse bei Acht- und Zwölfzylindern etwa im General-Motors-Konzern oder bei Audi und Bentley ist diese Technik bereits gang und gäbe. Doch die Entwickler entdecken das Verfahren auch für kleinere Motoren. VW hat zum Beispiel einen 1,4-Liter-Vierzylinder im Programm, der zwei Zylinder stilllegt, und Ford hat in Wien einen 1,0-Liter-Dreizylinder präsentiert, der unter bestimmten Umständen nur auf zwei Flammen brennt: "Das hat bei unseren Tests einen Verbrauchsvorteil von bis zu sechs Prozent ergeben", sagt der oberste Motoren-Entwickler Andreas Schamel.
- Downsizing: Weniger Hubraum gleich weniger Gewicht, weniger Reibung und damit weniger Verbrauch - das ist die goldene Regel des Downsizings. Und dieser Trend ist laut Motorenforscher Goericke noch nicht zu Ende. Er hält auf absehbare Zeit sogar Zweizylinder mit nur noch 0,2 Litern Hubraum für möglich, wenn Komfortprobleme gelöst und Fertigungsverfahren verfeinert sind.
Bei den Herstellern gilt Downsizing um des Downsizings willen jedoch nicht mehr als Königsweg: "Wir sprechen lieber vom Rightsizing", sagt Opel-Entwickler Achim Königstein. "Denn statt das maximal Mögliche umzusetzen, wollen wir zum Nutzen des Kunden das maximal Sinnvolle erreichen." Dennoch bleiben dabei Zylinder auf der Strecke. Der neue Astra zum Beispiel, der im September auf der IAA gezeigt wird, kommt, wie einige Konkurrenten schon jetzt, auch mit einem Dreizylinder.
- 48-Volt-Bordnetz: Diskutiert wird es schon lange, aber jetzt steht offenbar die Umsetzung des sogenannten 48-Volt-Netzes bevor. Hyundai hat angekündigt, die Technik im kommenden Jahr in den Handel zu bringen. Die vierfach höhere Bordspannung ermöglicht auch ohne zusätzlichen Akku den Einsatz eines kleinen Elektromotors, der den Verbrenner entsprechend entlastet. Während die Leistung so nach Angaben des Zulieferers Bosch um bis zu 10 kW/14 PS steigt, geht der Verbrauch um bis zu 15 Prozent zurück. Und das zu Kosten, die laut Hyundai nur etwa 25 Prozent des Hybrid-Preises betragen.
- Elektrische Zusatzverdichter: Wenn schon nicht das ganze Auto, so soll zumindest der Turbolader einen elektrischen Antrieb bekommen. Weil der sogenannte E-Turbo schneller reagiert als ein Schaufelrad im Abgasstrom, soll er so das gefürchtete Turboloch schließen, erläutert Ulrich Weiss, der bei Audi die Entwicklung von Dieselmotoren leitet. Er stellt eine Serieneinführung binnen zwei Jahren in Aussicht.
- Wassereinspritzung: Es klingt paradox, aber es wirkt: Mit Wasser im Motor will BMW die Verbrennung effizienter machen. Dafür wird ein kleiner Sprühnebel in die Ladeluft gespritzt, um sie zu kühlen.
Gleichzeitig steigt so der Sauerstoffgehalt. Das Ergebnis ist eine optimierte Verbrennung, erläutert Frank van Meel, der die Technik als Chef der M GmbH bereits testen lässt. "Schon bald werden wir bei der M GmbH so ein Fahrzeug in Serie bringen", sagt er. Während die sportliche BMW-Tochter dabei vor allem an eine höhere Motorleistung denkt, will die Mutter so künftig den Verbrauch von 1er & Co senken.
- Plug-In-Hybride: "Der Hybrid der Zukunft hat einen Stecker", sagt Mercedes-Entwicklungschef Thomas Weber mit Blick auf elektrische Hilfsantriebe, die Reichweiten von 30 und mehr Kilometern haben. Begünstigt durch die sehr hybridfreundliche Verbrauchsnorm kommen so selbst Luxuslimousinen wie die S-Klasse auf CO2-Werte von 65 g/km.
Kein Wunder, dass vor allem deutsche Hersteller im großen Stil auf diese Technik setzen und Mercedes, BMW, Audi und VW allesamt noch für dieses Jahr zahlreiche Plug-In-Modelle angekündigt haben. Wobei das mit dem Stecker so eine Sache ist. Um die Akzeptanz zu steigern und mit ihr die Nutzungshäufigkeit, arbeiten zum Beispiel BMW und Mercedes gemeinsam an einem kabellosen Ladesystem.
- Neue Automatikgetriebe: Um die Verbrenner öfter und länger im optimalen Drehzahlband zu bewegen, arbeiten die Hersteller auch an neuen Automatikgetrieben mit noch mehr Gängen und noch feinerer Spreizung. Acht Gänge sind von der Mittelklasse aufwärts fast schon Standard. Bei Land Rover, Jeep, Fiat und Mercedes gibt es bereits Getriebe mit neun Fahrstufen. Und VW hat laut Motorenchef Friedrich Eichler bereits Automaten mit zehn Gängen in der Entwicklung und kann sich sogar Getriebe mit zwölf vorstellen.
Nicht alle Technologien eignen sich mit Blick auf Kosten und Nutzen für alle Fahrzeug-Segmente. Doch ob Downsizing, Zylinder-Abschaltung, neue Automatikgetriebe oder höhere Bordspannung - mit allen Lösungen kann man noch Potenziale heben, sagt FVV-Experte Goericke: "Das zeigt, dass der Verbrenner noch lange nicht zum alten Eisen gehört."
