A&T 03/2020

3 | MÄRZ 2020

www.auto-wirtschaft.ch NEWS Techniktrends

FACHWISSEN Digital Audio Broadcasting DAB+ Die Geschichte des Hörfunks ist nur etwas mehr als 100 Jahre alt.

Trotzdem wird mit der Digitalisierung des Radios ein technischer Quantensprung erreicht.

TECHNIK ATZlive-Tagung Unter dem Titel «Der Antrieb von morgen» wurde über zukünftige Antriebsarten diskutiert. Dabei stiessen politische, wirtschaftliche und technische Interessen aufeinander.

Neues Verfahren zur Abgasmessung Ein neues Messverfahren ermöglicht die Registrierung ultrafeiner Partikel aus Fahrzeugabgasen.

Gewichtskontrolle fahrender LW Forschungsprojekt untersucht die Messungenauigkeiten und die Systemzuverlässigkeit von Weigh-In-Motion-Systemen.

LAUFSTEG Fiat 500 Hybrid / Panda Hybrid Ein Mild-Hybrid-System mit Riemen-Starter-Generator im 12-V-Bordnetz läutet bei Fiat die Elektrifizierung ein.

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BORGWARNER

ERSTE MASSENPRODUKTION EINES E-TURBOS

Bild: BorgWarner

B

orgWarner hat einen Vertrag mit einem führenden europäischen Automobilhersteller über die Lieferung seines leistungsstarken eTurbo für einen PW abgeschlossen. Dieser Auftrag stellt die erste Vereinbarung des Unternehmens zur Massenproduktion des eTurbos dar und soll Anfang 2022 beginnen.

Der eTurbo besteht – im Gegensatz zu E-Verdichtern, die bereits im Serieneinsatz sind – aus einem mechanischen Turbolader mit einem elektrischen Motor, der direkt mit der Turboladerwelle verbunden ist und entweder als Motor oder Generator genutzt werden kann. Die Eigenschaften eines Standard-Turboladers werden um eine elektrische Aufladungsunterstützung ergänzt. So schafft der eTurbo eine über zwei-

Der eTurbo besteht aus einem mechanischen Turbolader mit einem elektrischen Motor, der direkt mit der Turboladerwelle verbunden ist.

hundertprozentige Verbesserung des spontanen Ansprechverhaltens und optimiert gleichzeitig das stationäre Drehmoment. Dies ermöglicht weiteres Downsizing des Motors, was eine höhere Treibstoffeffizienz und reduzierte Emissionen ohne Leistungseinbussen zur Folge hat. Die Lösung eignet sich insbesondere für Miller-Zyklus-Motorenkonzepte. Über die Steigerung der Fahrleistung hinaus kann der eTurbo überschüssige Energie aus dem Abgasstrom nutzen und diese direkt in elektrische Energie umwandeln, die für zusätzlichen Strom oder das Aufladen der Traktionsbatterie genutzt werden kann.

Ein weiterer Vorteil liegt in verringerten Emissionen durch Steuerung der Abgasnachbehandlung und präzise Kontrolle des Verbrennungsluftverhältnisses. (pd/sag)

JAGUAR LAND ROVER

J

aguar Land Rover (JLR) verbaut in seinen Modellen bereits heute Sitze, die nach neuesten ergonomischen Erkenntnissen gestaltet wurden.

Die Sitze verfügen über eine Vielzahl an Einstellmöglichkeiten, über Massagefunktionen sowie Sitzheizung und -kühlung. Nun entwickelt der Automobilhersteller einen Sitz mit neuer Verformungstechnologie, der das Wohlbefinden der Passagiere steigert und Gesundheitsrisiken sowie Ermüdung der Muskulatur durch lange Autofahrten mindert.

Die flexiblen Sitze werden derzeit von der Abteilung für Innenraumentwicklung bei JLR erprobt.

Diverse kleine Aktoren im Sitzschaum erzeugen ständig Minimalverstellungen. Sie erzeugen im Gehirn das Gefühl, als ob der Sitzende

Bild: JLR

FLEXIBLE AUTOSITZE SIMULIEREN GEH-RHYTHMUS

Flexible Sitzflächen sind ständig in Bewegung, simulieren einen Geh-Rhythmus und optimieren dadurch das Wohlbefinden der Passagiere auf langen Reisen.

gerade geht. Die neuen Sitze lassen sich dabei an alle Körperformen individuell anpassen. Mit der neuen Sitztechnologie will JLR Gesundheitsgefahren entgegenwirken: Mit der Simulation des Geh-Rhythmus, dem sogenannten Beckenpendeln, kann die Technologie die Risiken mindern, die dem Körper durch zu langes Sitzen auf ausgedehnten Autofahrten drohen. Denn Untersuchungen der Weltgesundheitsorganisation WHO haben ergeben, dass rund 1,4 Milliarden Menschen eine zunehmend sitzende Lebensweise pflegen, was zu Muskelverkürzungen in Beinen, Hüfte und Gesäss sowie in der Folge zu Rückenschmerzen führt. Die geschwächten Muskeln erhöhen aus­ serdem das Verletzungsrisiko bei Stürzen oder führen schneller zu Zerrungen. (pd/sag)

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OSRAM

INFRAROT-LASER FÜR LIDAR-NAHFELD-ANWENDUNGEN

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ittlerweile herrscht weitgehend Einigkeit darüber, dass nur eine Sensorfusion von Lidar-, Radar- und Kamerasystemen die notwendige Sicherheit für das voll­ ständig autonome Fahren liefern kann. Lidar-Systeme sind beispielsweise stark bei der Generierung hochauflösender 3D-Informationen in Echtzeit. Bezogen auf das komplette autonome Fahrzeug muss neben dem weiten «Blick» nach vorne (long-range Lidar, bis ca. 250 m Entfernung) auch das unmittelbare Umfeld des Autos verlässlich erfasst werden. Dazu kommt short- bzw. mid-range Lidar (bis ca. 90 m Entfernung) zum Einsatz und deckt klassische Verkehrssituationen wie Überholvorgänge auf der Autobahn oder den Stadtverkehr ab.

Mit dem SPL DP90_3 stellt Osram nun einen neuen einkanaligen Pulslaser vor, der speziell für die hochauflösende Nahfelderkennung in Lidar-Systemen entwickelt wurde und sich vor allem durch seine verbesserte Strahlqualität und seine besonders kompakten Abmessungen auszeichnet. Dank des platzsparenden Footprints von lediglich 0,3 mm x 0,6 mm sind extrem kompakte Designs für Systemhersteller möglich. Eine Effizienz von rund 30 % hilft dabei, die Gesamtkosten des Systems im Betrieb gering zu halten. Mit einer optischen Leistung von 65 W bei 20 A eignet sich das Bauteil ideal für die Erfassung der unmittelbaren Fahrzeugumgebung und sorgt so für hochauflösende Bilder für die nachgelagerten Systeme. (pd/sag)

Bild: Osram

Mit Hilfe von Lidar-Nahfeldanwendungen (short- bzw. mid-range Lidar) lässt sich auch die unmittelbare Fahrzeugumgebung zuverlässig erfassen.

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR DIGITALE MEDIENTECHNOLOGIE

«HÖRENDES AUTO» SOLL AUSSENGERÄUSCHE ERKENNEN Bild: Fraunhofer IDMT

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ysteme, die in der Lage sind, Aussengeräusche wahrzunehmen und einzu­ ordnen, sollen künftig im Zusammenspiel mit intelligenter Radar- und Kamerasensorik die Grundlage für das autonome Fahren bilden. Am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT wurden erste Prototypen für das Erkennen von Aussengeräuschen entwickelt. Um das «hörende Auto» zu verwirklichen, bringen die Entwickler spezielle Projekterfahrungen im Bereich Automotive mit.

Zu den Herausforderungen zählen die optimale Signalaufnahme durch Sensorpositionierung, die Signalvorverarbeitung und -verbesserung sowie die Störgeräuschbefreiung. Die akustische Sensorik setzt sich aus eingehausten Mikrofonen, Steuergerät

Das Auto lernt hören: modifizierte Dachfinne zur Erprobung von Sensoren für die akustische Erfassung von Aussengeräuschen an einem Fahrzeug.

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Eigene Beamforming-Algorithmen ermöglichen die dynamische Lokalisation von sich bewegenden Schallquellen wie beispielsweise der Sirene eines Einsatzfahrzeugs. Die EreignisErkenner wurden zuvor über MachineLearning-Verfahren mit den akustischen Signaturen der relevantenTöne trainiert. Hierfür wurden akustische Bibliotheken angelegt. So entstehen intelligente Sensorplattformen mit effektiver Erkennerleistung. Eigens entwickelte KI-basierte Algorithmen zur Audioanalyse ermitteln die Störund Zielgeräusche. (pd/sag)

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Bild 1. Die Autoradios sehen immer noch ähnlich aus. Digitales Radio ist binär: Entweder der Empfang ist da oder er ist nicht da. Schlechten Empfang mit Rauschen gibt es nicht.

Digital Audio Broadcasting

RADIO WIRD DIGITAL Die Geschichte des Hörfunks ist nur etwas mehr als 100 Jahre alt. Trotzdem wird mit der ­Digitalisierung des Radios ein technischer Quantensprung erreicht. Ob aber mit dem DAB+ alles besser wird, als es vorher war, ist noch nicht mit letzter Sicherheit bewiesen.

Text: Andreas Lerch | Bilder: Continental, Pioneer, www.fmlist.com, Lerch

Bild 2. Kupferdrähte, Glasfasern oder elektromagnetische Trägerfrequenzen machen die digitale Kommunikation möglich.

S

eit Menschengedenken wollen Menschen miteinander kommunizieren, einander Geschichten erzählen oder «Daten» austauschen. Reichte die Sprache nicht aus, wurden die Menschen kreativ und übertrugen Gefahrenhinweise mit Hilfsmitteln: Schon im Mittelalter waren Warnfeuer und Rauchzeichen gebräuchlich.

Sie waren weithin sicht- und eindeutig interpretierbar, falls die Leute die Codierung abgesprochen, protokolliert und das Protokoll bei der Decodierung auch wieder angewendet haben. So war es allen Empfängern klar, was der Sender

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ihnen mitteilen wollte. Wen diese Mitteilung etwas anging, der nahm sie auf und leitete sie dem «Chef» weiter, wen sie nichts anging, der vergass sie gleich wieder.

Das Prinzip der Codierung ist also keine Errungenschaft des 20.

Jahrhunderts. Um Textnachrichten rasch und über weite Distanzen zu übertragen, wurde im vorletzten Jahrhundert der Morsecode eingeführt. Mit zunehmender Spezialisierung wurden verschiedene Codes für verschiedene Daten erfunden und optimiert, und so ist die Datenübertragung heute auf einem hohen Niveau. Es geht nicht mehr nur um Gefahren oder Textnachrichten. Es können auch Sensordaten, Audio- oder Videodaten übertragen werden. Diese können analog oder digital übermittelt werden und die

TT A ST N N FE E ER ER I R W A P EG E R W

Übertragungsmedien sind entweder aus Kupfer, aus Glas oder es werden als Träger elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Frequenzen benutzt (Bild 2).

Analog und digital Zu Beginn der elektronischen Datenübertragung gab es noch keine Diskussion, ob diese analog oder digital aufgebaut würde. Digital gab es einfach nicht. Natürlich war auch damals ein Schalter offen oder geschlossen. Dieses Signal war binär und ihm konnten zwei Wahrheitswerte zugeordnet werden: «Wahr» oder «Falsch», «1» oder «0», «Ja» oder «Nein». Erst später wurden die Sensordaten digitalisiert. So wurde der für den Empfänger wichtige Widerstandsbereich eines NTCWiderstandes in eine bestimmte Anzahl Widerstandsstufen eingeteilt und jedem dieser Bereiche wurde ein binärer Code zugeteilt, also ein Code, der beispielsweise aus 8 «1-» oder «0-»Informationen bestand.

Das Steuergerät – jetzt auch digital aufgebaut – verstand diesen Code und konnte den Widerstandswert richtig interpretieren und verarbeiten.

Die Digitalisierung ging weiter und untersuchte die Töne und später auch die Bilder. So werden heute die Musiksignale in Codes digitalisiert und verschlüsselt und vom Abspielgerät wieder entschlüsselt, analogisiert und dem Lautsprecher zugeführt.

Datenübertragung Der Informationsaustausch zwischen Menschen erfolgt im Gespräch häufig über die Luft. Die Luftmoleküle werden in (Druck-) Schwingungen versetzt und diese werden durch die Luft zum Trommelfell des Zuhörers transportiert und dort wieder in Eindrücke zurückverwandelt.

Feuer- oder Rauchzeichen stellen «Farbpunkte» in der Atmosphäre dar und ihre analoge Übertragung erfolgt durch hochfrequente elektromagnetische Strahlungen (im sichtbaren Bereich).

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Gleichwellennetze, und deshalb ist das UKW-Frequenzspektrum überfüllt und es können keine neuen Sender mehr eine Frequenz erhalten. Aus diesem Grund setzen heute viele Länder auf digitales Radio. In der Schweiz sollen die UKW-Sender bis spätestens Ende 2024 abgestellt werden.

Bild 3. Die Nutzsignale können analog oder digital auf die elektromagnetischen Trägerwellen aufgepflanzt werden.

Um die Reichweite von akustischen Informationen zu vergrössern, stellte am 7. Mai 1895 der russische Forscher Alexander Popow an der staatlichen Universität von St. Petersburg (heute Leningrad) das Radio vor. Radio kann die akustischen Wellen mit elektromagnetischen Trägerwellen verbinden, diese über einen Sender aussenden, mit Antennen wieder einfangen, Informations- und Trägerwelle voneinander trennen, die Information verstärken und einem Lautsprecher zuführen.

Das Studium der Trägerfrequenzen führte später zur Unterteilung in die vier Hauptwellenbänder Langwelle, Mittelwelle, Kurzwelle und Ultrakurzwelle. Von allen diesen Bändern wurden in der Folge Frequenzen dem Rundfunk, also dem Radio zugeordnet.

Das Langwellenband eignete sich eher für kurze Übertragungsentfernungen. Die Wellen «umgingen» Hindernisse und es brauchte relativ wenige, dafür leistungsstarke Sen­der.

Je kürzer die Wellen, desto geradliniger breiten sie sich aus, desto eher werden sie aber auch von Hindernissen zurückgeworfen oder reflektiert.

Deshalb braucht es viel mehr Sender, welche aber mit weniger hohen Sendeleistungen arbeiten als bei

Langwelle. Die Kurzwellenstrahlungen reflektieren als Spezialität an der elektrisch geladenen Ionosphäre und erreichen aus diesem Grund sehr weite Ausbreitungen.

Durch die Informationen wurden entweder die Amplituden der Trägerfrequenz (Amplitudenmodulation AM) oder die Frequenz (Frequenzmodulation FM) angepasst und so die beiden Frequenzen einander überlagert (Bild 3).

FM oder UKW-Radio Den analogen Radiosendern sind in der Schweiz die UKW-Frequenzen von 87.5 MHz bis 108 MHz zugewiesen. Jeder Sender erhält dabei eine spezielle Frequenz. Da seine lokale Ausbreitung nur gering ist, muss der gleiche Sender in der Nachbarregion auf einer anderen Trägerfrequenz senden – und das Autoradio muss dann entsprechend umschalten.

Würden beide Sender auf der gleichen Frequenz senden, wäre es kaum möglich, dass die Wellen phasensynchronisiert zum Radio gelangten. Sind die Schwingungsperioden nicht synchronisiert, entstehen störende Interferenzen bis hin zur Auslöschung des Signals bei entgegenstehender Phasenlage. Deshalb gibt es bei analogen Sendern kaum

Digital Audio Broadcasting (DAB) Um ein neues Radiosystem aus dem Boden zu stampfen, brauchte es zunächst wiederum gesetzliche Richtlinien, welche bestimmte Fre­quenzbänder freigaben und den Sendern zur Verfügung stellten.

Dazu gab es grundsätzlich zuerst vier Bänder, welche aber heute auf mehr oder weniger ein Band, nämlich das VHF-Band III zwischen 174 MHz und 230 MHz zusammengeschrumpft sind. Dieser Frequenzbereich wurde in Bandbreiten um 1.7 MHz aufgeteilt, und daraus entstanden mehr als 30 unterschiedliche Kanäle (Bild 5).

Digitalisierung Wenn das Radioprogramm nicht mehr analog übertragen werden

soll, sondern digital, werden die einzelnen Audioimpulse in Codewörter umgewandelt. Diese Botschaft muss in einen Rahmen verpackt werden. In diesem Rahmen wird wieder eindeutig definiert, wann die Botschaft beginnt, evtl. muss eine genaue Uhrzeit oder eine Synchronisation übertragen werden, dann muss mitgeteilt werden, zu welchem Sender die Daten gehören und wie viele Bits die Information ausmachen, hinzu kommen eine Fehlerkorrektur und ein Botschaftsschluss. Es können auch zusätzliche Informationen zum Sender oder zur gespielten Musik ins Protokoll eingefügt werden, und diese zusätzlichen Informationen können vom Empfängergerät ebenfalls entziffert und im Radiodisplay angezeigt werden.

Gleichwellennetz Da die digitalen Datenpakete Syn­chronisationsbits aufweisen, können auch nahe gelegene Sender die Daten auf der gleichen Trägerfrequenz übermitteln. Der Empfänger

Bild 4. Auf eine Trägerfrequenz um 220 MHz (= Kanal 11C) werden 18 Daten­pakete verschiedener Radiosender hintereinander wie eine Fahrzeugkolonne durch die Atmosphäre gesendet.

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Bild 5. Noch einmal das Beispiel der 18 Radiosender auf Kanal 11C. Daneben gibt es zwischen 174 MHz und 230 MHz mehr als 30 Kanäle und alle können ­theoretisch mehr als 20 Radiosender ausstrahlen. die unterschiedlichen Datenpakete zeitlich in genau definierten Abständen auf den Bus gelegt.

erhält so beispielsweise zweimal das gleiche Datenpaket, kann diese jedoch synchronisieren und von jedem Datenpaket nun die eindeutigeren Informationen verarbeiten.

Das Gleichwellennetz hilft also, den digitalen Datenempfang zu verbessern.

Das Botschaftsprotokoll kann einem bekannten CAN-Bus-Protokoll ähnlichsehen, auch wenn die Einzelbotschaften darin anders aufgebaut sind. Interessant ist, dass seit DAB+ bis 18 (theoretisch bis 24) verschiedene Sender oder Programme auf einem einzigen Kanal übertragen werden können. Aus diesem Grund wird auch von Multiplex gesprochen.

Verschiedene Programme benutzen den gleichen Kanal.

Beim CAN-Bus werden auch verschiedene Sensorbotschaften nacheinander auf den Bus ge­ stellt. Die Empfänger wählen die Botschaften aus, welche sie interessieren, und die restlichen

vergessen sie. Beim DAB+-Empfänger läuft das ähnlich: Ist der Sender auf «Swiss Classic» eingestellt, nimmt der Empfänger nur jene Datenpakete auf, welche mit Swiss Classic «überschrieben» sind. Die anderen werden gar nicht interpretiert, obschon sie im Ensemble mitgesendet werden.

Verkehrsinformationen Die Verkehrsinformationen können einerseits direkt im Protokoll integriert werden. Eine andere Möglichkeit wäre, dass pro Ensemble ein «Trafficdatenpaket» mitgesendet wird und alle Radios, welche auf der Frequenz dieses Ensembles empfangen – und deren Schalter für Verkehrsmeldungen eingeschaltet ist –, diese Meldungen übernehmen und sie automatisch dem gewählten Radioprogramm überlagern. Auf diese Art könnten die Verkehrsinformationen in Zukunft noch mehr auf die Region bezogen werden.

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Multiplex Werden verschiedene Informationen über ein Trägermedium geschickt, wird von Multiplex gesprochen. Es werden Raummultiplex-, Zeitmultiplex-, Frequenzmultiplex- und Codemultiplexverfahren unterschieden.

Beim Zeitmultiplexverfahren werden

Qualität Auf einem Kanal oder einer Frequenz werden nun die Audiodateien von ca.

18 Sendern mit ihren Zusatzinformationen übertragen. Das heisst, jedes Datenpaket, welches von einem Sender eine Sekunde Musik übertragen muss, darf den Bus oder den Sendestrahl maximal 1/18 Sekunde benutzen. Das bedeutet, dass die Musikinformationen komprimiert werden müssen.

Wer schon einmal am Computer CDs in MP3-Dateien umgewandelt hat, weiss, wenn die Bitrate unter 100 kbit/s geht, lässt die Musikqualität zu wünschen übrig. 128 kbit/s sind okay, ab 256 kbit/s ist die Qualität gut.

Interessanterweise komprimieren die meisten DAB+-Sender ihre Daten auf 64 kbit/s, und alle müssen zugeben, dass die Musikqualität von DAB+, auch wenn sie die CD-Qualität vielleicht nicht gerade erreicht, so doch absolut hörbar ist. Das bedeutet, dass die Komprimierungstechnologie eben auch grosse Fortschritte gemacht hat.

Bild 6. Ein DAB+-Empfänger wandelt nicht nur digitale Daten in analoge Musik und Sprache um. Auch zusätzliches Material in schriftlicher Form kann er empfangen und für den interessierten «Zuhörer» sichtbar machen.

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Radio abspielen Während beim UKW-Radio das Tuningrad oder der Frequenzsuchlauf betätigt werden konnte, bis ein Sender oder gar der gewünschte Sender abgespielt wurde, muss bei den meisten DAB+-Radios zuerst ein automatischer Suchlauf abgespult werden. Dieser sucht dann die von den DAB+-Ensembles belegten Frequenzen ab und speichert die empfangbaren. Natürlich zeigt er dem Bediener nicht unbedingt die Namen der Ensembles, sondern die verfügbaren Sendernamen, also pro Ensemble um die 18 Sender.

Nun kann der Radiohörer seinen Sender auswählen und auch Zusatzinformationen zum Sender aufrufen (Bild 6). Unter a steht der Sender und diese Zeile erscheint defaultmässig.

Zeile b ist eine Laufzeile und für den Hörer eigentlich die wichtigste: In dieser Zeile können die Angaben zur laufenden Musik abgerufen werden. Die nächste Angabe, welche aufgerufen werden kann (c), ist der PTY- oder der Programmtyp (zu welcher Musikrichtung fühlt sich der Sender hingezogen).

Multiplex-Namen Der erste Multiplex wurde von der SRG SSR (Schweizerische Radio- und Fernsehgesellschaft – Societé Suisse de radiodiffusion et télévision) ins Leben gerufen: SRG SSR F01 für die Romandie und SRG SSR I01 für das Tessin. Diese beiden Multiplexe liegen örtlich auseinander und können aus diesem Grund auf dem gleichen Kanal 12A mit der Normfrequenz 223.936 MHz gesendet werden. Der Multiplex SRG SSR D01 ist für die Deutschschweiz bestimmt und wird über den Kanal 12C (f = 227.36 MHz) gesendet, und der Multiplex SRG SSR R01 wird für das Graubünden auf dem Kanal 12D (f = 229.072 MHz) gesendet. Auf diesen Kanälen werden hauptsächlich die Sendungen der SRG ausgestrahlt.

Für die Privatsender haben die SRG und Privatradios die Firma Swiss Media Cast gegründet. Diese

Bild 7. Derartige Karten sind auf der Website von www.fmlist.org zu finden. Hier ist dargestellt, wo der Sender Radio Swiss Classic empfangen werden kann. Gemäss Bild 6 kommt er von Kanal 11C, also steht der Empfänger im Unterwallis.

Firma betreibt die Multiplexe SMC D02, D03 BE-FR, D03 N-CH (= Nordschweiz), D03 O-CH (= Ostschweiz) und D03 VS auf den Kanälen 7D, 8B, 7A, 9B und 11C. Die Zürcher Firma Digris betreibt auch einige Multiplexe (DIG) und die Romandie Medias SA betreibt den Multiplex für die Romandie RMS F02.

So geben die Multiplex-Namen Auskunft über die Betreiber, und der erste Buchstabe im zweiten Namenskürzel weist in der Regel auf die Sprachregion hin. Der folgende zweistellige Zahlencode wird einfach weitergeführt, ausser es werden danach noch weitere regionale Kürzel angehängt. Im Bild 6 handelt es sich um einen Multiplex der Firma Swiss Media Cast, und zwar um D03 VS, den dritten Multiplex für die Deutschschweiz, der aber speziell im deutschen Teil vom Wallis ausgestrahlt wird.

Weitere Angaben In der Zeile f von Bild 6 steht einfach «Stereo», was heute zum Standard gehört. In der Zeile g: 64 kBPS = kbit/s. Auch das ist heute im Zeitalter von DAB+ ebenfalls fast ein Standard. Die SRG weicht bei einigen Programmen ab: SRF 2 Kultur sendet

mit 96 kbit/s, SRF 3, Musikwelle, Virus, RTS 1ère, Rete Uno, RR SRG mit 72 kbit/s, dafür SRF 4 News mit lediglich 56 kbit/s. Das macht insofern Sinn, dass auf diesem Sender eigentlich nur gesprochen wird und deshalb die Komprimierung noch etwas verstärkt werden kann.

Zum Schluss kann auf diesem Radio noch die Empfangsqualität geprüft werden. In der Bedienungsanleitung steht: «Die Signalqualität wird als eine Zahl (0 – 100 %) angezeigt. 85 – 100 %: Gut, 70 – 84 %: Mässig, 0 – 69 %: Schlecht.» Da die Übertragung aber digital erfolgt, kann der Empfänger die Signale entweder entziffern oder nicht, also kommt die Musik durch oder eben nicht. Das Rauschen, wie es früher beim analogen Radio bekannt war, gibt es nicht mehr.

Wird ein spezieller Sender, welcher nicht vom automatischen Sendersuchlauf angezeigt wurde, manuell gesucht, muss zunächst festgestellt werden, auf welchem Kanal (oder welchen Kanälen) dieser Sender abgespielt wird. Dann kann mit Hilfe einer Karte (Bild 7) herausgefunden werden, ob dieser Multiplexer oder dieser Kanal in der aktuellen Region überhaupt gesendet wird. Jetzt kann

mit dem manuellen Tuner versucht werden, die entsprechende Frequenz des Kanals einzustellen und danach der Sender eingestellt werden.

Die digitale Zukunft lässt uns auch beim Radio nicht los. Ob das nur zum Vorteil von uns Usern ist, oder ob gerade bei Privatradios halt auch die Werbung regional besser eingesetzt werden kann, soll an dieser Stelle nicht diskutiert werden.

FRAGEN 1. Was bedeutet die Abkürzung DAB? 2. In welchen Regionen und auf welchen Kanälen können Sie per DAB+ den Sender Radio 32 empfangen. Suchen Sie die Antwort mit Hilfe der Website www.fmlist.org.

LÖSUNG ZUR AUSGABE 1+2/2020 1. Lange Lebensdauer, kleiner Bauraum, sehr schnelle Ansteuerung (auch dimmbar).

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Die Expertenrunde (v.l.n.r.): Dr. Alexander Heintzel, Chefredaktor ATZ und ­Gesprächsleiter, Prof. Dr. Ing. Stefan Pischinger, RWTH Aachen und FEV, Prof. Dr. Thomas Garbe, Volkswagen AG, Prof. Dr. Ing. Peter Gutzmer, FVV, Dr. Jochen Schröder, Schaeffler AG, Jürgen Jablonski, Audi AG.

ATZlive-Tagung

DER ANTRIEB VON MORGEN Am 22. und 23. Januar wurde in Hanau bei Frankfurt über zukünftige Antriebsarten diskutiert.

Dabei stiessen politische, wirtschaftliche und technische Interessen aufeinander.

Was der Endkunde zum Kompromiss derartiger Diskussionen sagt, bleibt abzuwarten.

Text: Andreas Lerch | Bilder: FEV GmbH, Schaeffler AG, HyCentA Research GmbH, Lerch

E

ine überschaubare Teilnehmer-, Organisatoren- und Referentenschar von ungefähr 150 Personen traf sich am Morgen des 22. Januars im schön gelegenen Kongresszentrum von Hanau in der Nähe von Frankfurt. Das Ziel

der Veranstaltung war imTagungstitel «Der Antrieb von morgen» festgelegt. Interessanterweise wurde die Tagung dieses Jahr bereits zum 14.

Mal durchgeführt. Die europäische Automobilindustrie denkt also schon seit längerer Zeit an ihre Zukunft. Ob

Professor Stefan Pischinger von der FEV zeigte mit diesem Bild, dass bei jeder der drei in der Diskussion stehenden Antriebsarten noch Probleme zu lösen sind.

sie aber den richtigen Zeitpunkt für die Umsetzung neuer Technologien verpasst hat oder ob der Zeitplan gerade stimmt, darüber gehen selbstverständlich die Meinungen auseinander.

Für Deutschland ist die Umsetzung der aktuellen CO2-Ziele von zentraler Bedeutung. Sollten diese nicht erreicht werden, drohen schmerzende Strafzahlungen an die EU und der Automobilindustrie beträchtliche Re­putationsschäden.

CO2-Ziele Prof. Dr. Ing. Peter Gutzmer war bis vor kurzem Forschungs- und Entwicklungschef und Vorstand bei der Schaeffler AG. Er erklärte in der Podiumsdiskussion, dass in Deutschland die CO2-Emissionen des Strassenverkehrs in den nächs­ ten zehn Jahren um 40 bis 42 % gesenkt werden müssten, um

den Fahrplan einzuhalten, welcher mit der Ratifizierung des Pariser Abkommens von der Bundesregierung unterzeichnet worden ist.

In absoluten Zahlen rechnet er mit einem gegenwärtigen Jahresausstoss des Strassenverkehrs von 170 Millionen Tonnen CO2. 1990 lag der Ausstoss bei 96 Mt (Megatonnen = Millionen Tonnen). Also müssen bis 2030 ungefähr 80 Mt weniger emittiert werden, um das Ziel mit einer gewissen Sicherheit einzuhalten. Da die Emissionswerte anhand der verkauften Treibstoffmengen errechnet worden sind, ist gesichert, dass die dem Strassenverkehr zu­ gewiesenen Emissionen auch von Strassenfahrzeugen stammen.

Die Erwartungen der Regierung an die Autokäufer sind gross, meint Gutzmer: Bis 2030 sollten 10 Millionen batterieelektrische und Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge auf Deutschlands Strassen mehrheitlich elektrisch verkehren. Das würde hingegen bedeuten, dass jedes zweite bis dritte Auto, welches ab diesem Jahr in Deutschland verkauft wird, einen alternativen Antrieb aufweisen müsste …

Soweit das Zahlenbeispiel aus Deutschland. In der Schweiz sehen die Zahlen nicht ganz so dramatisch aus. Die Wünsche und Forderungen des grüner gewordenen Parlaments in Bern möchten aber in der Elektrifizierung wohl kaum hinter Deutschland anstehen. 1990 verursachte der Strassenverkehr 15.5 Mt CO2, 2018 waren es 16 Mt (+3 %). Problematisch ist aber, dass im gleichen Zeitraum die Kurve der von Brennstoffen (Heizungen, Industrie) verursachten Emissionen von 23.4 Mt auf 16.8 Mt CO2 zurückging (–40 %).

Massnahmen Als Lösung des Problems stellen sich die Regierungen die Elektrifizierung des Verkehrs vor. Auch die Fachspezialisten an der Tagung gehen davon aus, dass vorerst eine grosse Elektrifizierungswelle einsetzen muss.

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Um synthetischen Treibstoff her­ zustellen, ist mehr Energie erforderlich, als wenn die elektrische Energie direkt im Auto in Vortriebsenergie umgewandelt wird. Dafür ist der synthetische Treibstoff einfacher speicherbar. Die Frage stellt sich, wie viel diese Speicherbarkeit kosten darf.

Die Schaeffler AG macht in einer Tabelle wichtige Eigen­schaften der zukünftigen Antriebsarten miteinander vergleichbar.

Wasserstoffmobilität und aus regenerativer Energie hergestellte synthetische Treibstoffe werden unterstützend beitragen (müssen).

Grundsätzlich waren sich die Experten einig, dass es nicht darum gehen könne, welche Antriebsart «das Rennen machen wird», son­ dern vielmehr gehe es darum, mit einer Antriebsvielfalt dem Ziel entgegenzustreben. So erklärte Prof.

Dr. Ing. Stefan Pischinger von der FEV in seinem Vortrag: «Auch 2050 haben wir eine gute Chance, noch Verbrennungsmotoren in unseren Fahrzeugen anzutreffen.» Kurzfristig müsse aber die Elektromobilität die Marktführung übernehmen.

BEV (Battery Electrical Vehicle) Die batterieelektrischen Fahrzeuge wie auch die Hybrid- und Plug-inHybrid-Fahrzeuge werden sich in den kommenden Jahren noch verändern. Da die Li-Ionen-Batterien noch sehr «jung» sind, werden immer wieder neue und bessere Materialpaarungen gefunden. Das stellt für die Fahrzeughersteller eine Herausforderung dar, denn die Batterien verändern sich im Moment noch schneller als die Fahrzeuge. Es müssen also in

bestehende Fahrzeuge plötzlich neue Batterietechnologien verbaut werden.

Zudem wird sich herausstellen müssen, welche Spannungslage für welche Fahrzeuge optimal ist. Es steht noch nicht fest, ob sich – wenn überhaupt – bei Personenwagen der Bereich 200 V, 400 V, 600 V oder 800 V durchsetzen kann.

Sicher muss die Ladeinfrastruktur immens ausgebaut werden. An einer anderen Tagung wurde erklärt, dass in nächster Zeit pro Jahr mindestens so viele elektrischen Ladeanlagen montiert werden müssen, wie schon vorhanden sind. Nur wenn die Autos immer und überall angesteckt werden können, werden sie nicht allzu viel Strom aufnehmen und die Stromnetze nicht mit übermässigen Leistungen belasten. Die Schnellladungen sind sowohl für die Akkusysteme wie auch für die Stromnetze nicht optimal.

ICE (Internal Combustion Engine = Verbrennungsmotor) Mit dem Plug-in-Hybrid gelingt es, die erforderlichen Reichweiten der Fahrzeuge auch bei fehlenden Ladestationen zu erreichen. Wird der Treibstoff regenerativ hergestellt

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und kommt er nicht aus fossilen Quellen, wäre auch da eine Kohlendioxidneutralität festzustellen. Dank Plug-in-Hybriden können örtliche Ladestationen langsamer aufgebaut werden. Wenn ein Fahrzeug nicht angeschlossen werden kann, fährt es verbrennungsmotorisch weiter.

So könnte die Elektromobilität vor­angetrieben werden. Durch die zwei Vortriebsmöglichkeiten, welche Hybridfahrzeuge haben, ist es möglich, das Stromnetz und die Ladeanlagen in vernünftigem Tempo auszubauen – sofern die Politik dies erlaubt.

FC (Fuel Cell = Brennstoffzelle) Die Brennstoffzelle wird in den nächsten Jahren wohl Anwendungen in der Nutzfahrzeugtechnik finden.

Für die hohen Stückzahlen, welche sie im Personenwagenbau konkurrenzfähig machen könnten, ist sie noch zu wenig entwickelt. Nach dem Audi-Entwickler Jürgen Jablonski wird aus dem Haus Audi in zwei bis drei Jahren eine Versuchsflotte mit Brennstoffzellen ausgerüstet.

Ein Datum für einen Serienanlauf wollte er noch nicht nennen. Vielleicht könnte es aber sein, dass die Fahrzeuge aus dem Fernen Osten schneller verfügbar wären. Dann müsste aber auch – vor allem in der Schweiz – die Infrastruktur aus dem Boden gestampft werden.

Im Bild unten sind Wirkungsgradketten aufgezeichnet. Gerade im Vergleich zwischen den konventionellen und neuen Antriebsarten ist es wichtig, dass die gesamten Ketten von der Energieerzeugung bis zum Rad (Well to Wheel) berücksichtigt werden, sonst ergeben sich immer Verzerrungen.

Wirkungsgradketten müssen studiert werden. Da die Einzelwirkungsgrade multi­ pliziert werden, wird der Gesamtwirkungsgrad für alle Antriebsarten relativ klein.

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Das Messsystem hat in einem Auto gut Platz und soll der Auto­industrie dabei helfen, Verbrennungsmotoren zu entwickeln, die weniger Nano­ partikel emittieren.

Neues Verfahren zur Abgasmessung

KEINER ZU KLEIN, UM ERFASST ZU WERDEN Ein neues Messverfahren, das sich bereits bei Tests sowohl am Rollenprüfstand als auch im ­praktischen Fahrbetrieb als robust bestätigt hat, ermöglicht die Registrierung ultrafeiner Partikel aus Fahrzeugabgasen – und soll dereinst helfen, noch strengere Abgasnormen durch­ setzen zu können. Text: Stefan Gfeller | Bilder: TU Graz

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ie aktuelle Abgasnorm Euro 6d-TEMP legt den Grenzwert für den Partikelausstoss bei 6 x 1011 Partikeln pro Kilometer fest, wobei nur Partikelanzahlemissionen über 23 nm reguliert werden. Kleinere Nanopartikel, wie sie neue und zukünftige Generationen von Verbrennungsmotoren in einer noch viel höheren Anzahl emittieren, können bei Abgastests derzeit nicht erfasst werden. Dieser Feinstaub ist aber noch viel gesundheitsschädlicher, da Partikel dieser Grösse ungehindert in die Lunge eindringen können.

Markus Bainschab, Forscher am Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik der TU Graz und federführend bei der Entwicklung des neuen

muss daher sichergestellt sein, dass beim Messen nicht irrtümlich flüssige Partikel erfasst werden. Mit aktuellen Messmethoden ist es nicht in dieser Qualität möglich, die flüssigen Partikel zu entfernen, ohne dass nicht auch ein Grossteil der festen Partikel verlorengeht.»

Das Team erforschte im Horizon2020-Projekt gemeinsam die Welt der Emissionen.

Messsystems, erklärt, weshalb die kleinen Partikel bisher nicht erfasst werden konnten: «Im Bereich unter 23 nm sind viele flüssige Partikel im Abgas vorhanden. Diese flüchtigen Tröpfchen sind nicht so stark gesundheitsgefährdend wie die festen Partikel. Für ein exaktes Testergebnis

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Neue und gealterte Partikel messen Beim neuen Verfahren, das von Forschenden derTU Graz gemeinsam mit einem internationalen Konsortium im Rahmen des Horizon2020Projekts DownToTen entwickelt wurde, können nun erstmals Partikel bis hinunter zu einer Grösse von 10 nm gemessen werden. Möglich wurde dies durch ein optimiertes Verdünnungssystem und durch die

Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit Hilfe eines Katalysators. Tests am Rollenprüfstand des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik der TU Graz – aber auch im praktischen Fahrbetrieb (Real Driving Emissions, RDE) – bestätigen die Robustheit des Verfahrens.

Zur Ermittlung der Emissionen wird ein mobiles Emissionsmessgerät am Fahrzeugauspuff befestigt, das sowohl neue als auch gealterte ultrafeine Partikel misst. Markus Bainschab: «In Kombination mit einem Aerosol-Massenspektrometer lässt sich das Verhältnis der Fahrzeugemissionen zu gealterten Partikeln untersuchen und feststellen, ob diese sogenannten sekundären Aerosole durch den Schadstoffausstoss erzeugt werden.» Denn bei diesen sekundären Aerosolen muss es sich nicht zwingend um Fahrzeugpartikel handeln. Die at­ mosphärisch gealterten Partikel können beispielsweise auch aus dem Meer, aus der Landwirtschaft, aus Wäldern oder von natürlichen Prozessen stammen.

Fahrzeugemissionen weiter reduzieren Um das Verhältnis der Fahrzeugemissionen zu gealterten Partikeln ermitteln zu können, müssen beim Verfahren zunächst die neu produzierten Emissionen des Autos erfasst, künstlich atmosphärisch gealtert und analysiert werden. Anschliessend lassen sich die Daten mit jenen der gemessenen sekundären Aerosole aus der Luft abgleichen, und das Resultat zeigt den realen Einfluss der Autoabgase auf die Luftqualität.

Der Prozess soll ein besseres Verständnis zur Entstehung von Sekundäraerosolen durch Autoabgase liefern und kann Automobilhersteller dabei unterstützen, durch die Ent­wicklung neuer Verbrennungsmotoren oder entsprechender Ab­gas­nachbehandlung die Fahrzeugemis­ sionen weiter zu reduzieren. Aus­ serdem kann der Forschungserfolg als Grundlage für eine neue Abgasgesetzgebung dienen.

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TECHNIK 3/20 91 Gewichtskontrolle fahrender Lastwagen

WEIGH-IN-MOTION SOLL ZU GERICHTSFESTEM MESSVERFAHREN WERDEN Ein Forschungsprojekt untersucht die Messungenauigkeiten und die Systemzuverlässigkeit von Weigh-In-Motion-Systemen zur ­Gewichtskontrolle fahrender Nfz. Das Ziel ist, dass solche Systeme in Zukunft als standardisiertes Messverfahren zugelassen werden können und ähnlich einem Geschwindigkeits- oder Rotlichtblitzer direkt gerichtsfeste Beweise liefern. Bilder: Fraunhofer LBF

Vom Fraunhofer LBF ­gemessene ­radseitige Kräfte entsprechen ­Belastungen, denen Stras­sen aus­gesetzt sind.

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m die Überladung zu überwachen und vorzeitig eventuelle Massnahmen ergreifen zu können, sind genaue und zuverlässige Messungen der Achslasten von Lastwagen nötig. Eine zu hohe Masse vermindert die Fahrstabilität und -sicherheit von Nutzfahrzeugen und vergrössert damit das Risiko für Verkehrsunfälle. Darüber hinaus führt die erhöhte Beanspruchung der Strassen zu stärkeren Schäden an der gesamten Fahrbahn sowie insbesondere an Brücken. Die Folge sind volkswirtschaftliche Kosten, die die Gesellschaft zu tragen hat.

Zur Ermittlung der Masse werden Fahrzeuge bis anhin typischerweise nach einer Vorselektion aus dem Verkehr genommen und statisch auf geeichten Waagen mit sehr hoher Messgenauigkeit gewogen. Bis Mitte der 1990er Jahre war dieses System der einzige Weg, gerichtsfeste Verwägungen vorzunehmen.

Trotz der sehr guten Genauigkeit

hat dieses Verfahren jedoch Nachteile: Nur wenige Fahrzeuge können exemplarisch oder im Fall eines Verdachts gewogen werden. Zudem sind die Aufwände an Zeit, Personen und Kosten hoch, und die Umleitung der zu wiegenden Fahrzeuge wirkt sich negativ auf den Verkehr aus.

Simulationsbasierte Unsicherheitsbewertung Weigh-In-Motion-Systeme (WIM) ermöglichen eine lückenlose und au­tomatische Überprüfung der Mas­se und der Achslasten der Fahrzeuge während der Fahrt, wobei die Messgenauigkeit von einer Vielzahl an Einflussfaktoren abhängig ist. Ziel des Projektes LiBra – Lasten in Bewegung rechtssicher aufzeichnen – ist daher eine umfassende simulationsbasierte Unsicherheitsbewertung eines WIM-Systems. Das Messsystem soll geeignet sein, schnell überfahrende Lastwagen so zu verwiegen, dass die Fehlereinflüsse auf die Messgenauigkeit minimiert werden.

Diese Unsicherheitsbetrachtung bezieht als Einflussfaktoren des WIMSystems die Unsicherheiten der Kraftmesseinrichtung (Sensorik), die fahrdynamischen Kräfte aus Fahrmanövern und Strassenunebenheiten, die Fahrzeugeigenschaften sowie die Verrechnung der Messsignale mit ein.

Mit Hilfe eines detaillierten Mehr­körpersimulationmodells des ReifenSen­sor-Kontaktes, eines struktur­dy­ na­mischen Sensormodells und eines Fahrdynamikmodells des Ganzfahrzeugs haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF mehrere Simulationen mit Va­riation der Einflussfaktoren und Parameter durchgeführt. Die im Projekt LiBra erzielten Ergebnisse dienen als quantitative Aussage der Relevanz der wesentlichen Einflussfaktoren und Parameter eines WIM-Systems für die Qualität und Zuverlässigkeit der Gewichtsmessung.

Entwicklung eichfähiger, gerichtsfester Systeme Das Projekt LiBra soll mit seinen generischen Aussagen einen Beitrag zur Entwicklung eichfähiger und gerichtsfester Systeme leisten. Wenn künftig solche Systeme im Stras­ sennetz umgesetzt und installiert würden, liesse sich die Überladung reduzieren und die Strassenstruktur dadurch schonen. Zwar gelten auch heu­ te schon strikte Grenzen für Ge­samtgewichte und Achslasten.

Deren weitverbreitete oder sogar lückenlose Überprüfung ist mit dem aktuellen, üblichen Vorgehen jedoch nicht möglich. Darunter leidet die – notfalls gerichtliche – Durchsetzung der vorgegebenen Grenzen.

Auf Grundlage der Ergebnisse des LiBra-Projektes sollen in Zukunft Systeme ent­wickelt werden, mit denen die Überwachungsquo­ te verbessert und letztendlich die Strassenstruktur geschont wird. (sag/pd)

Simulierte Druckverteilung im Reifenlatsch zu einem Zeitpunkt (links) und resultierende WIM-Sensorkraft als Funktion der Zeit.

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92 3/20 LAUFSTEG

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Dreizylindermotor mit dem Riemen-Starter-Generator, der einen speziellen Riemenspanner erfordert.

Fiat 500 Hybrid / Panda Hybrid

ie Elektrifizierung beginnt nun auch bei Fiat. Doch bevor die Italiener mit dem Fiat 500 mit vollelektrischem Antrieb auf tutti gehen, lassen sie es erst einmal mild angehen: Die beiden neuen Modelle Fiat 500 Hybrid und Panda Hybrid verfügen über ein Mild-Hybrid-System mit Riemen-Starter-Generator im 12-VBordnetz.

Beide Fahrzeuge werden von ei­ nem Dreizylinder-Saugbenziner der Motorenfamilie FireFly mit einem Liter Hubraum angetrieben, der 51 kW/70 PS bei 6000/min leistet und ein maximales Drehmoment von 92 Nm bei 3500/min generiert. Die zwei Ventile pro Zylinder werden über eine einzelne Nockenwelle betätigt, die über eine Kette angetrieben wird und variable Steuerzeiten ermöglicht.

Für hohe Effizienz sorgen etwa der für starke Verwirbelung sorgende

DIE ITALIENER LASSEN BEI DER ELEKTRIFIZIERUNG MILDE WALTEN Die beiden Kleinen, der Fiat 500 und der Panda, sind die ersten Modelle, die Fiat Chrysler Automobiles mit Mild-Hybrid-Technologie anbietet – und sie läuten die Elektrifizierung bei Fiat ein. Ein 12-Volt-Riemen-Starter-Generator bildet zusammen mit dem DreizylinderBenzinmotor ein relativ kostengünstiges und leichtgewichtiges Mild-Hybrid-System.

Text: Stefan Gfeller | Bilder: FCA

Die beiden Fiat-Modelle Panda und 500 sind im Zuge der Elektrifizierung als Mild-Hybrid-Varianten erhältlich.

Ansaugtrakt, die vergleichsweise hohe Kompression von 12:1 und die Abgas-Rückführung. Der Motorblock, der zusammen mit Teksid entwickelt wurde, wird im Druckguss-Verfahren aus Aluminium hergestellt, während die Zylinderlaufbuchsen aus Gusseisen bestehen; das gesamte Triebwerk wiegt 77 kg. Durch den um 10 mm geschränkten Kurbeltrieb und ein Verhältnis von Bohrung zu Hub von 1.24 (Kurzhuber) wird die interne Reibung verringert.

12-Volt-Riemen-Starter-Generator Der Riemen-Starter-Generator (RSG) rekuperiert beim Bremsen und im Schubbetrieb, und die gewonnene elektrische Energie wird in einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von 11 Ah gespeichert. Im Gegenzug unterstützt der RSG den Verbrennungsmotor etwa beim Anfahren mit einer Leistung von bis zu 3.6 kW und übernimmt in der Start-Stopp-Automatik die Funktion des Startermotors.

Der RSG ermöglicht es, den Mo­ tor bei einer Geschwindigkeit von weniger als 30 km/h abzuschalten und bei Bedarf automatisch neu zu starten. Der Fahrer wird dazu durch ein entsprechendes Symbol im In­ strumentenfeld aufgefordert, den Leerlauf einzulegen. Während des «Segelns» übernimmt die LithiumIonen-Batterie die Versorgung der elektrischen Verbraucher an Bord.

Manuelles Sechsganggetriebe Beide Modelle sind mit einem neuen Sechsgang-Handschaltgetriebe vom Typ C514 ausgestattet, das über einen besonders lang übersetzten 6. Gang verfügt. Darüber hinaus ist das Getriebe mit Leichtlauföl gefüllt und weist spezielle Lager und Dichtungen auf, mit denen interne Reibungsverluste weiter reduziert werden. Zusätzlich wurde es durch den neuen Getriebetyp möglich, die komplette Antriebseinheit 45 mm tiefer im Motorraum zu positionieren und dadurch den Fahrzeugschwerpunkt herabzusetzen.

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Durchblick: Der erste allradgetriebene Plug-in-Hybrid von Opel kombiniert einen Verbrenner mit zwei E-Maschinen und einer 13.2-kWh-Batterie.

Opel Grandland X Hybrid4

PLUG-IN-HYBRID-SUV MIT ELEKTRISCHEM ALLRADANTRIEB Als Plug-in-Hybrid verbindet der Grandland X Hybrid4 die Kraft aus einem aufgeladenen Vierzylinder-Benziner und zwei Elektromotoren zu einer Systemleistung von bis zu 221 kW. Dabei treibt die zweite E-Maschine die Hinterräder an und ermöglicht so einen adaptiven elektrischen Allradantrieb.

Text: Stefan Gfeller | Bilder: Opel

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pel bringt mit dem Grandland X Hybrid4 sein erstes Plug-in-Hybrid-Modell auf die Strasse. Den Verbrennerpart übernimmt im AllradSUV ein 1.6-l-Turbobenziner. Das Vierzylinderaggregat mit Direkteinspritzung leistet 147 kW/200 PS. Dem Verbrenner sind zwei Elektromotoren zur Seite gestellt, die eine E-Maschine leistet 81 kW und treibt wie der Benziner die Vorderräder an, die andere wirkt mit einer Leistung von 83 kW auf die Hinterachse und bietet so einen adaptiven elektrischen Allradantrieb.

Mit einer Systemleistung von 221 kW/300 PS und 520 Nm Sys­ temdrehmoment erreicht der SUV eine Höchstgeschwindigkeit von 240 km/h, der Benzinverbrauch beträgt gemäss WLTP 1.2 bis

1.7 l/100 km, die CO2-Emissionen liegen bei 28 bis 39 g/km. Der Front-Elektromotor überträgt seine Kraft über das Hybridgetriebe – eine Achtstufen-Automatik – auf die Vorderräder, hinten treibt die

E-Maschine die Räder über ein me­ chanisches Differential an. Wenn die unter den Rücksitzen platzierte 13.2-kWh-Lithium-Ionen-Batterie des Plug-in-Hybrids vollständig geladen ist, kann der Grandland bis zu 59 km (WLTP) rein elektrisch fahren, die Höchstgeschwindigkeit beträgt da­ bei 135 km/h.

Vier verschiedene Fahrmodi zur Wahl Mit seinen drei Traktionsmotoren ist das Fahrzeug wandlungsfähig, was

die Wahl der Antriebsform angeht.

Dabei kann der Fahrer weitgehend bestimmen, wie er unterwegs sein möchte; vier verschiedene Fahrmodi stehen zur Verfügung. Im HybridModus fährt das Auto stets mit dem effizientesten Antrieb. Je nach Fahrbedingungen und Fahrstil arbeiten Verbrennungs- und Elektromotoren zusammen oder abwechselnd.

Im Elektro-Modus wird das Fahrzeug, nomen est omen, rein elektrisch angetrieben, im Regelfall über die E-Maschine an der Hinterachse.

Wird jedoch mehr Leistung verlangt, schaltet sich der Front-Elektromotor zu. Und wenn der Fahrer das Gaspedal für einen plötzlichen Leistungsanstieg durchdrückt, kommt vorübergehend auch noch der Ver­ brennungsmotor zu Hilfe.

Im Allrad-Modus, dessen Höchstgeschwindigkeit auf 135 km/h beschränkt ist, wird der Grandland X Hybrid4 über die Vorder- und die Hinterräder angetrieben. Das garantiert beste Traktion auf jedem Untergrund. Für einen besonders dynamischen Fahrstil schliesslich kombiniert der Sport-Modus die Leistung von Verbrennungsmotor und Elektromotoren.

Batterieladung für später sparen Hinzu kommt die so genannte eSave-Funktion, mit der sich die in der Hochvoltbatterie gespeicherte elektrische Energie zur späteren Verwendung aufsparen lässt, etwa zum Fahren in ausschliesslich für Elektrofahrzeuge zugelassenen Bereichen. Aber auch bei der Rekuperation darf der Fahrer ein Wörtchen mitreden: Am Automatikwählhebel kann er aus zwei unterschiedlich starken Rekuperationsmodi wählen.

Dabei fungieren die E-Maschinen als Generatoren und die überschüssige elektrische Energie kann der Batterie zugeführt und dort gespeichert werden.

Der Fahrer kann Funktionen wie «eSave» über den Touchscreen des Infotainment-Systems einstellen.

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TITELTHEMA

&Technik

FACHWISSEN

Nachlese Autosalon 2020 Unsere grosse Autosalon-Rückschau mit Interviews und Highlights präsentiert die wichtigsten Neuheiten der 90. Ausgabe der Geneva International Motor Show.

WIRTSCHAFT Waschen und Reinigen Waschanlagen und SB-Waschplätze sowie Produkte für die Fahrzeugreinigung im Überblick.

Alternativantriebe / Elektromobilität Das Angebot an Steckerfahrzeugen und Autos mit anderen alternativen Antrieben wächst 2020 kräftig – ein Überblick.

SCHWERPUNKT

Ventile und Ventilfedern Gaswechselventile verrichten ihre Arbeit in Verbrennungsmotoren seit mehr als 100 Jahren meist anstandslos. Trotzdem sind es technische Wunderwerke, welche in Zusammenarbeit mit Nocken und Ventilfedern den Gaswechselvorgang steuern.

TECHNIK Highlights am Autosalon Die diesjährige 90. Geneva International Motor Show präsentiert sich aufgrund der Umstrukturierungen sicher anders als die vergangenen Ausgaben. AUTO&Technik sucht für Sie die technisch interessanten Neuheiten.

Maschinen, Werkzeuge und Zubehör Die Arbeit des Schleifens, Polierens und Trennens ist zwar seit Jahren gleich. Die dazu benötigten Maschinen und Werkzeuge werden aber immer besser. In der kommenden Ausgabe von AUTO&Carrosserie zeigen wir die neuesten Fabrikate der verschiedenen Hersteller und beschreiben, was sie können.

Nicht weniger wichtig für die Arbeit der Carrossiers und Lackierer sind Verbrauchsmaterial und Zubehör wie Schleifpapier und ­Polierpads. Auch hier präsentieren wir die neusten Produkte und ihre Vorzüge.

Die AUTO&Carrosserie-Ausgabe 2/2020 erscheint Anfang Mai.

AUTO-EVENTS 2020 Termin

Veranstaltung

Ort

Internet

20.10.19-19.04.20

Sonderausstellung H. Graber

Basel

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04.03.20

International Fleet Meeting

Genf

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05.03.20-15.03.20

Autosalon Genf

Genf

gims.swiss

21.03.20-22.03.20

Oldtimerteilemarkt Fribourg

Fribourg

oldtimer-teilemarkt.ch

26.03.20

Oldies but Goldies

Döttingen/AG

bott.ch

28.03.20

Auktion klassischer Automobile

Toffen/BE

oldtimergalerie.ch

31.03.20

Fredy Barth - Trackday Academy Anneau du Rhin/F fredybarth.ch

04.04.20

20. Rennfahrer-Treffen

Bleienbach/BE

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09.04.20

Fredy Barth - Trackday

Hockenheim/D

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19.04.20

Rallye Yors

Mülligen/AG

rallye-yors.ch

24.04.20-25.04.20

Fredy Barth - Trackday

Red Bull Ring/A

fredybarth.ch

25.04.20-26.04.20

Historic Vehicle Days

verschiedene

shvf.ch

26.04.20

GP Mutschellen

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30.04.20-03.05.20

Tuningworld Bodensee

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m April lässt die Tuning World Bodensee die Herzen der Autound Veredelungsliebhaber aus der Schweiz, Österreich und Deutschland höherschlagen. Vom 30. April bis 3. Mai 2020 öffnet die 18. Auflage des internationalen Messe-Events für Auto-Tuning, Lifestyle und Club-Szene ihre Tore und setzt die neuesten TuningTrends in Szene. Mit dabei sind nicht nur viele Fans, sondern auch

zahlreiche Tuninganbieter aus der Schweiz, die sowohl im B2B- als auch B2C-Bereich tätig sind. Das Programm wird in bekannter Manier actiongeladen und kurzweilig sein – vom European Tuning Showdown über die Driftshows bis hin zur Wahl der Miss Tuning – wer unterhalten werden will, ist auf dem Messe-Event genau richtig. www.tuningworldbodensee.de

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