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Auf dem Weg zum E-Mobil mit Verbrennungsmotor

Tags: Null Emissionen, Elektromobilität, Effizienz
Durch Plug-in-Hybrid-Antriebe ist die Elektromobilität längst auf den Straßen angekommen. Ausreichende Akku-Kapazität vorausgesetzt, sind die damit ausgerüsteten Fahrzeuge im Alltag vollwertige E-Autos, die zusätzlich einen Verbrennungsmotor haben.
Martin Westerhoff, 05. Dezember 2018
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Martin Westerhoff studierte Technikjournalismus und schreibt seitdem über Fahrzeuge und Technologien. Er hat ein Faible für Motorsport und Rennwagen.
Aktuell sind die Weltpremieren großer Autohersteller viel beachtet. Grund dafür sind die ersten rein elektrischen Modelle diverser Marken, um die sich Schlagzeilen, Fahrberichte und Kommentare in den Sozialen Netzwerken drehen. Das ist zwar verständlich, doch ist die Elektromobilität längst im Alltag angekommen, wenn auch überwiegend in Fahrzeugen der automobilen Mittel- und Oberklasse. Egal, ob in klassischen Pkw oder in SUVs – diese Fahrzeuge mit Plug-in-Hybrid-Antrieb und zusätzlicher Batterie lassen dem Fahrer die Wahl, sich entweder elektrisch oder verbrennungsmotorisch fortzubewegen. Porsche etwa gab unlängst bekannt, dass sich im ersten Quartal 2018 bereits 60 Prozent aller europäischen Panamera-Kunden für einen Plug-in-Hybrid (PHEV) entschieden haben.

Bislang ist die Batteriekapazität bei PHEVs üblicherweise so ausgelegt, dass sich damit Strecken von bis zu 50 Kilometer Länge rein elektrisch fahren lassen. Lädt der Fahrer seinen Plug-in-Hybriden anschließend am Netz wieder auf, fährt er praktisch ein Elektroauto – was im Alltag oft möglich ist.

Starkes Marktwachstum bei Plug-in-Hybridgetrieben erwartet

Starkes Marktwachstum bei Plug-in-Hybridgetrieben erwartet

ZF trägt mit seinen aktuellen Stufenautomat- und Doppelkupplungsgetrieben maßgeblich zum Erfolg dieser extern aufzuladenden Fahrzeuge bei. Die Plug-in-Hybridvarianten beider Getriebebauarten vereinen bis zu acht Gänge für den Verbrenner mit einer kompakten, leistungsstarken elektrischen Maschine. Die platzsparend im Getriebegehäuse installierten Elektromotoren leisten bis zu 100 Kilowatt, was 136 PS entspricht. Das gestattet bei elektrischem Antrieb beachtliche Geschwindigkeiten von bis zu 140 Kilometer pro Stunde. ZF rechnet damit, bis zum Jahr 2023 die Produktion seiner Hybrid-Getriebe zu verzehnfachen. „Nur so lassen sich von größeren Pkw die vorgegebenen CO2-Ziele erreichen“, erklärt Vorstandsvorsitzender Wolf-Henning Scheider die steigende Nachfrage.
100 Kilometer
rein elektrische Reichweite
wird die nächste Generation von Plug-in-Hybriden bieten.

Verschiebung zum elektrischen Fahren durch EVplus

Verschiebung zum elektrischen Fahren durch EVplus

Die Hybridtechnologie verdiene deutlich mehr Wertschätzung, als sie heute von Politikern und Medienmachern bekommt, bedauert Scheider und kündigt an: „Die kommende Generation der Plug-in-Hybride nennen wir EVplus. Diese Bezeichnung unterstreicht die neue Bedeutung der beiden Antriebsarten: Der Elektromotor deckt den Großteil der Fahrleistung ab, während der Verbrenner zum ‚Plus‘ wird.“ Bis zu 100 Kilometer gesicherte elektrische Reichweite werden diese Fahrzeuge bieten. Vor allem aber soll die Technik weiter verbreitet werden. Denn nur wenn sie in preisgünstigere Fahrzeugklassen einzieht, kommen ihre Vorzüge tatsächlich in vielen Pkw zur Geltung, die einen Großteil des Straßenverkehrs ausmachen.
Schematische Bildschirmdarstellung beider Antriebe im Hybrid-Versuchsfahrzeug von ZF. Sind beide Antriebe aktiv, entsteht ein Vierradantrieb.
Auch das Doppelkupplungsgetriebe 8DT von ZF lässt sich durch Integration einer E-Maschine mit einer Leistung von 100 kW hybridisieren.

PHEV-Technik: Höhere elektrische Antriebsleistung, niedrigere Betriebskosten

PHEV-Technik: Höhere elektrische Antriebsleistung, niedrigere Betriebskosten

Die nächste Generation von Plug-in-Hybridgetrieben bei ZF wird bis zu 160 Kilowatt (218 PS) leisten und über eine integrierte Leistungselektronik verfügen. Durch solch hohe elektrische Leistungen haben Fahrzeughersteller und deren Kunden einen vollwertigen elektrischen Antrieb. Folglich lässt sich der Verbrennungsmotor kleiner und sparsamer dimensionieren. Auch wenn die Plug-in-Hybridtechnik für Endkunden grundsätzlich einen höheren Einkaufpreis bedeutet gegenüber einem konventionellen Antriebsstrang, so lässt sich bereits heute im Nachhinein sparen. Der deutsche Automobilclub ADAC attestiert vielen aktuellen Plug-in-Hybriden geringere Betriebskosten als vergleichbaren Benzinmodellen.
„Die kommende Generation der Plug-in-Hybride nennen wir bei ZF EVplus.“
— Wolf-Henning Scheider, Vorstandsvorsitzender ZF Friedrichshafen AG

Elektrische Lösungen für den Volumenmarkt sind gefragt

Elektrische Lösungen für den Volumenmarkt sind gefragt

Dass es ZF versteht, Plug-in-Hybridtechnik für jede Fahrzeugantriebskonfiguration anzubieten, bewies das Unternehmen in diesem Jahr. Ein serienmäßiger Kompakt-SUV für den indischen Markt diente als Basis für ein interessantes Prototyp-Fahrzeug. Ein Projektteam von ZF verbaute an der Hinterachse den hauseigenen elektrischen Achsantrieb. Dieser E-Antrieb ist mit dem Modul zur Automatisierung eines Schaltgetriebes und dem frontquer eingebauten Dieselmotor vernetzt. Durch die Elektrifizierung wird aus dem Automated Manual Transmission (AMT) ein eAMT. Ein Nebenaspekt dieser Konstruktion ist, dass bei Bedarf ein Vierradantrieb zur Verfügung steht. „Damit lässt sich ein vollwertiger Plug-in-Hybridantrieb samt komfortabler Gangwechselautomatik auch in preissensiblen Fahrzeugen relativ einfach verwirklichen“, erklärt Norman Schmidt-Winkel, Funktionsentwickler in der elektrischen Antriebstechnik bei ZF.
Mit Projekten wie diesem unterstreicht der Konzern, dass er technologieoffen ist. Mit einer Vielzahl an effizienten Getrieben und Antriebslösungen für konventionelle, hybride und rein elektrische Antriebsstränge trägt ZF dazu bei, in möglichst vielen Fahrzeugen Kraftstoff zu sparen und Schadstoffemissionen zu senken.
Das ZF-Versuchsfahrzeug auf Basis des indischen Renault Duster kombiniert den verbrennungsmotorischen Antrieb vorn mit einem elektrischen Achsantrieb hinten für maximale Effizienz.
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