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Hybridtechnik: Seit mehr als 20 Jahren in der Forschung

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Hybridtechnologie: Seit mehr als 20 Jahren im Fokus der Forschung

Schon vor mehr als 20 Jahren haben die Ingenieure von DaimlerChrysler Verbrennungs- und Elektromotor kombiniert. Der Hybrid ist für den Konzern ein wichtiger Baustein innerhalb der Strategie alternativer Antriebe und markiert eine Brückentechnologie zum Brennstoffzellenantrieb. Kein anderer Antrieb lässt sich so vielfältig variieren und so unterschiedlich massschneidern:

Vom smart bis zum Sprinter haben die Ingenieure in den vergangenen Jahren mehr als 20 Prototypen und Konzeptfahrzeuge mit Hybridantrieb vorgestellt. So unterschiedlich die Konzepte, so bestechend ähnlich ist ihr Grundprinzip: die Autos bieten dem Kunden mehr als sparsames Fahren mit der Kraft von zwei Antrieben. Sie sind dynamischer und komfortabler als vergleichbare Hybride ihrer Klasse.

Hier die Auswahl einiger Konzepte:

1982 – Mercedes-Benz Konzeptauto mit Zweizylinder-Boxermotor
Den ersten Prototypen mit Hybrid-Technik haben die Ingenieure von DaimlerChrysler bereits vor mehr als 20 Jahren auf die Räder gestellt. Es handelt sich um einen seriellen Hybrid mit Nachladefunktion der Batterie an Bord. Zuschaltbar ist ein Zweizylinder-Boxermotor, der das Auto antreibt wenn die Batterie entladen ist.

1993 – Mercedes-Benz C-Klasse Limousine „Taxi-Hybrid“
Bei diesem Modell handelt es sich um den ersten so genannten „Parallelhybriden“ von Mercedes-Benz. Er vereint einen 55 kW/75 PS-Vierzylinder-Diesel mit einem Elektromotor, der bei 130 Nm 20 kW/28 PS leistet. Den Elektromotor speist eine 120 V-Batterie. Im reinen Elektrobetrieb kommt dieses Modell 25 Kilometer weit. Der erste Hybrid mit dem Alternativkonzept – dem seriell-hintereinander-geschalteten Hybridantrieb - folgt zwei Jahre später ebenfalls in der C-Klasse.

2001 - smart fortwo cdi
Dem smart fortwo mit cdi-Dieselmotor einen Hybridantrieb einzubauen, war 2001 für die Ingenieure von DaimlerChrysler schon aufgrund des knappen Raumes sehr herausfordernd. Im kleinsten Prototypen aus der Familie der DaimlerChrysler-Hybridfahrzeuge ist ein 20 kW/28 PS-Elektromotor untergebracht, der mit dem Dreizylinder-Dieseltriebwerk mit 30 kW/41 PS eine höchst platzsparende Einheit bildet. Der Antrieb punktet vor allem in drei Disziplinen: dem deutlich verringerten Kraftstoffverbrauch, einem verbesserten Fahrkomfort und einer guten Beschleunigung fast ohne Zugkraftunterbrechung, die sonst – prinzipbedingt bei automatisierten Schaltgetrieben – zwischen Öffnen und Schließen der Kupplung beim Gangwechsel auftritt.

2001: Jeep Liberty SUV
Der Jeep Liberty verbraucht als Hybrid-Variante bis zu 30 Prozent weniger Kraftstoff als der herkömmliche Sechszylinder-Liberty bei vergleichbarer Leistung. Der 2,4 l Benzinmotor treibt das Heck an, die Vorderräder steuert der Elektromotor mit der 40 kW Nickel-Metallhydrid-Batterie. Bei dem so genannten TTR-System (Through-the-Road) kann der Elektromotor nach Wunsch zugeschaltet werden, so dass Vorder- und Hinterachse bzw. Elektro- und Verbrennungsmotor unabhängig voneinander arbeiten.

2002: Mercedes-Benz Unimog „E-Drive“
Die erste Hybrid-Anwendung beim Nutzfahrzeug stellte Mercedes-Benz im Unimog vor: Der Dieselmotor der Konzeptstudie betreibt zum einen die Zusatzaggregate, die an das Fahrzeug angekoppelt werden können, wie etwa Schneefräsen oder Mähgeräte und zum anderen einen Generator, der wiederum die Energie für einen Elektromotor liefert. Für den Vortrieb sorgt nur letzterer. So kann der Diesel, unabhängig von der Geschwindigkeit, immer im günstigsten Drehzahlbereich arbeiten – mit deutlichen Vorteilen beim Verbrauch.

2002: Mercedes-Benz M-Klasse „HyPer“
Ein weiteres Beispiel für die Anpassungsfähigkeit der Hybridtechnik bei DaimlerChrysler ist der vor zwei Jahren vorgestellte Mercedes-Benz ML 270 CDI mit 120 kW/163 PS starken Common-Rail-Dieselmotor und automatisiertem Schaltgetriebe. Er verfügt über einen 45 kW/63 PS-Elektromotor mit hohem Drehmoment, der zwischen Dieselmotor und Getriebe eingebaut ist. Der Motor ist ein so genannter „Disc-type-Motor“ – und passt in den serienmäßigen Antriebsstrang, ohne dass die Lage des Allradverteilergetriebes geändert werden muss. Eine wassergekühlte Nickel-Metallhydrid-Batterie und das Batterie-Managementsystem haben ihren Platz in der Ersatzradmulde und schränken daher den Innenraum nicht ein. Gekoppelt ist der Antrieb mit einer Start-Stopp-Funktion, so dass das Auto für gewisse Zeit auch rein elektrisch gefahren werden kann. So ergibt sich insgesamt bis zu 20 Prozent weniger Verbrauch gegenüber dem ohnehin schon sparsamen ML 270 CDI.

2003: Mercedes-Benz F 500 Mind
Auch im Forschungsfahrzeug Mercedes-Benz F 500 Mind arbeitet ein Elektro-Diesel-Doppel. Die Leistung ist beachtlich: Das Vierliter-V8-Dieselaggregat ist 178 kW/250 PS und 560 Nm stark. Zusätzlich steuert der Elektromotor weitere 48kW/68 PS und 300 Nm bei. So ergeben sich etwa beim Überholen, wenn der Elektromotor eine Art „Booster-Funktion“ übernimmt, insgesamt 227 kW/318 PS und 860 Nm. Je nach Fahrzyklus sind ebenfalls bis zu 20 Prozent Kraftstoffersparnis möglich. Den gleichen Antrieb zeigte das Unternehmen in der Fahrzeugstudie Mercedes-Benz Vision Grand Sports Tourer.

2004: Mercedes-Benz-Sprinter mit „Plug-In“-Hybridantrieb
Der Sprinter besitzt eine Steckdose, über die seine Batterien beispielsweise nachts auch bei abgeschaltetem Motor geladen werden können. Zwischen Getriebe und Kupplung ist ein Elektromotor in den Antriebsstrang integriert. Er bezieht seine Energie aus einer Nickel-Metallhydrid-Batterie, die er als Generator beim Bremsen oder Bergabfahrten wieder auflädt. Der Elektromotor mit 70 kW/98 PS Leistung ist mit einem Dieselaggregat kombiniert. Im reinen Elektrobetrieb hat er eine Reichweite von bis zu 30 Kilometern.

Dezember 2004: Produktionsstart des Dodge Ram Hybrid
Anfang Dezember hat DaimlerChrysler die Produktion des Dodge Ram Diesel-Hybrids begonnen. Mittels Generator kann der Dodge Ram nicht nur als Fahrzeug, sondern auch als mobile Stromtankstelle dienen. Auf diese Weise können beispielsweise auf Baustellen unabhängig vom Stromnetz Elektrogeräte betrieben werden.

Januar 2005: Mercedes-Benz S-Klasse „Hybrid“
Auf der North American International Autoshow (NAIAS) in Detroit präsentiert DaimlerChrysler die neueste Generation des Hybridantriebes in der Mercedes-Benz S-Klasse „Hybrid“. In dem so genannte P1/2-Getriebe des Autos ist die Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotoren derart perfektioniert, dass im Fahrbetrieb der Übergang zwischen den einzelnen Modi fast nicht mehr spürbar ist. Der Antrieb hat eine Maximalleistung von bis zu 241 kW/340 PS – ein neuer Spitzenwert für Automobile mit Hybridtechnologie. Der Achtzylinder-Dieselmotor leistet 191 kW/260 PS und 560 Nm. Die beiden Elektromotoren mit einer Gesamtleistung von 50 kW/70 PS optimieren Fahrkomfort und Beschleunigung. Das 7G-Tronic-Automatikgetriebe lässt sich stufenlos schalten und setzt mit seinem Komfort neue Maßstäbe in der Welt der Hybride.

Quelle: DaimlerChrysler, Jan. 2005

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