A&T 06/2023

NEWS

Leichtbau-Batteriegehäuse für Elektrofahrzeuge

Ungekühlte Ladekabel für High Power Charging

Auf Wasserstoffbetrieb adaptierter Verbrennungsmotor

Wie ein 3D-Drucker für Karosserieteile

FACHWISSEN

44. Wiener Motorensymposium

Das Wiener Motorensymposium ist ein Treffpunkt von Motorenbauern aus der ganzen Welt. Dieses Jahr zeigte es, dass neben Verbrennungsmotoren auch über andere Mobilitätsthemen berichtet werden kann und dass diese ebenfalls aktuell, interessant und sehr technisch sein können.

TECHNIK

Helfer auf dem Prüfstand

Die südkoreanische Verkehrssicherheitsbehörde entwickelt neue Testmethoden und -standards, um die Funktionsfähigkeit moderner Fahrerassistenzsysteme bei periodisch stattfindenden Motorfahrzeugkontrollen zu überprüfen.

Eine für alle

Mercedes-Benz’ neue, modulare und skalierbare ElektroVan-Architektur «VAN.EA» ist die Basis aller künftigen mittelgrossen und grossen Vans sowohl für gewerblich genutzte PremiumAllrounder als auch für privat genutzte Vans im Luxussegment.

LEICHTBAU-BATTERIEGEHÄUSE FÜR ELEKTROFAHRZEUGE

Bei der Umstellung auf EFahrzeuge wurden hohe Sicherheitsanforderungen an die Batterietechnologie – einschliesslich des Gehäuses – gestellt. Herkömmliche Batteriegehäuse bestehen daher oft aus schweren metallischen Profilen und Formteilen. Zur Konzeption eines neuen Ansatzes bündeln der Entwicklungsdienstleister der Mobilitätsindustrie Edag Group und Werkstoffanbieter Mitsubishi Chemical Group ihre Kräfte mit dem Batteriesystemhersteller Kreisel Electric. So ist ein leichtes Batteriekonzept aus Verbundwerkstoffen entstanden, das in der Lage ist, alle Anforderungen an ein Batteriegehäuse für E-Autos zu erfüllen. Um das erforderliche Eigenschaftsspektrum zu erreichen, kommen funktionale Verbundwerkstoffe der

Mitsubishi Chemical Group zum Einsatz. Durch deren Verwendung in Batteriegehäusen lassen sich leichte Strukturen schaffen, welche die notwendige Festigkeit und Steifigkeit bereitstellen. Daneben muss das Gehäuse auch Brandschutz und elektromagnetische Abschirmung bieten. So wird das für die Isolierung prädestinierte Maftec eingesetzt, das mit Hilfe von Keramikfasern eine feuerfeste Barriere erzeugt. Bei der von Kreisel Electric bereitgestellten Zelltechnologie werden die Batteriezellen in einem patentierten KreiselHollowblock durch eine Immersionskühlung temperiert. Dabei werden sie von einem dielektrischen Fluid dauerhaft direkt umströmt, die Wärme wird effizient abgeführt, und es kann eine sehr geringe Temperaturspreizung gewährleistet werden. (pd/sag)

UNGEKÜHLTE LADEKABEL FÜR HIGH POWER CHARGING

Die neuen Ladekabel der Familie Charx Connect Professional von Phoenix Contact sind für sicheres High Power Charging (HPC) mit bis zu dauerhaft 375 kW vorgesehen. Dabei kommen die CCS-Ladekabel ohne eine kostenintensive Flüssigkeitskühlung aus und verfügen stattdessen über einen auf 4 x 50 mm2 erhöhten Leiterquerschnitt. Damit können HPC-Ladestationen ohne Kühlung bei Temperaturen bis zu 40 °C dauerhaft und sicher mit 375 A betrieben werden, im Boost-Mode sogar kurzzeitig mit deutlich höheren Ladeströmen. Die so erzielten kurzen Ladezeiten machen das Laden an der E-Tankstelle alltagstauglicher.

Die ungekühlten Ladekabel über-

Für eine eichrechtskonforme und sichere Abrechnung von Ladevorgängen sind Kabel und Stecker für die Vierleiter-Messtechnik vorbereitet, welche die Erfassung der Verlustleistung im Ladekabel ermöglicht, so dass die an das Elektrofahrzeug übertragene Energie exakt bestimmt werden kann. Die Sicherheit des CCS-Ladesteckers wird durch ein neuartiges Zwei-Kammer-Dichtsystem zusätzlich erhöht. Die räumliche Trennung der beiden Leistungskontakte DC+ und DC– verhindert damit mögliche Kurzschlüsse zuverlässig. Eine Wartung lässt sich schnell und günstig durchführen, indem mithilfe separat erhältlicher Reparatur-Kits das Steckgesicht inklusive der Leistungskontakte ausgetauscht wird, ohne das gesamte Ladekabel zu erneuern. (pd/sag)

Das Batteriekonzept aus Verbundwerkstoffen wurde gemeinsam von Edag Group, Mitsubishi Chemical Group und Batteriesystemhersteller Kreisel Electric entwickelt.

Die neuen CCS-Ladekabel von Phoenix Contact kommen ohne Flüssigkeitskühlung aus, stattdessen verfügen sie über einen erhöhten Leiterquerschnitt.

Bild:

Bild: Edag Group

AUF WASSERSTOFFBETRIEB ADAPTIERTER VERBRENNER

FEV entwickelt gemeinsam mit NGV Powertrain einen auf Wasserstoffbetrieb adaptierten 8.7-l-Verbrennungsmotor für mittlere und schwere Anwendungen auf und abseits der Strasse. Die Nachrüstlösung, die sich an benzin- oder dieselbetriebene Fahrzeuge anpassen lässt, bietet eine wirtschaftliche und robuste Lösung und ist eine interessante Alternative zu Brennstoffzellen- oder batterieelektrischen Antriebslösungen, denn schliesslich kann die Nachrüstung für einen Bruchteil der Kosten im Vergleich zu einem kompletten Austausch der Fahrzeuge realisiert werden. FEV arbeitete an Konstruktion und Motorsteuerung, Kalibrierung und Testungen des adaptierten Triebwerks. NGV Powertrain überwachte die Entwicklung der Motorhardware

UNI SIEGEN

und des Steuerungssystems, die Systemintegration (Kabelbaum, Sensoren, ECU usw.) und die Produktionsplanung.

Zur Vereinfachung der Umrüstung setzt die Lösung statt Direkteinspritzung auf eine Saugrohreinblasung des gasförmigen Wasserstoffs, und wegen der grossen benötigten Luftmenge wird ein Turbolader eingesetzt. Selbstverständlich musste auch die Software zur Überwachung der Motorparameter entsprechend für den Betrieb mit Wasserstoff angepasst werden. Ein von den beiden Unternehmen aufgebauter Demonstrator arbeitet mit einem Einblasdruck von 10 bis 15 bar. Der Sechszylindermotor leistet 230 kW und stellt sein maximales Drehmoment von 1700 Nm bei 1300/min zur Verfügung. (pd/sag)

WIE EIN 3D-DRUCKER FÜR KAROSSERIE-BLECHBAUTEILE

Wissenschaftler der Universität Siegen entwickeln eine neuartige Fertigungszelle für Karosserieteile. Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und flexiblen Fertigungsverfahren sollen darin individualisierte Blechbauteile rentabel hergestellt werden. Im Labor des Lehrstuhls für Umformtechnik (UTS) wird für das Vorhaben hochmoderne Technik aufgebaut: Maschinen wie ein Schweissapparat, eine Presse oder eine Schwenkbiegemaschine werden miteinander verknüpft und von autonomen, mobilen Robotern gesteuert.

Als Laie könne man sich die Zelle wie eine Art grossen 3D-Drucker für Karosserieteile vorstellen, beschreibt Prof. Dr. Bernd Engel vom UTS: «Zunächst geben wir alle re-

levanten Daten des gewünschten Bauteils ein – zum Beispiel CADDaten, Materialinformationen oder die Stückzahl. Ein Prozessgenerator berechnet dann mit Hilfe künstlicher Intelligenz, wie das Bauteil am günstigsten in der Zelle gefertigt werden kann.» Auch der Fertigungsprozess selbst verläuft anders als bei der herkömmlichen Folgeverbundfertigung: Statt festgelegter, aufeinander aufbauender Fertigungsschritte werden die Blechbauteile innerhalb der Zelle flexibel umgeformt, geschweisst und gefügt – bisher getrennte Arbeitsschritte werden dabei gemischt und neu miteinander gekoppelt. Das Team untersucht, für welche Bauteile diese Produktionsweise funktioniert. Das Ziel ist, ein Spektrum von Karosserieteilen zu erschliessen, die sich so herstellen lassen. (pd/sag)

Demonstrator eines auf Wasserstoffbetrieb adaptierten Verbrenners: Das 8.7-lSechszylinderaggregat arbeitet mit Saugrohreinblasung und leistet 230 kW/313 PS.

Das Team: (v. l. n. r.) Peter Frohn-Sörensen, Michael Schiller, Marco Fries, Jun.-Prof. Dr. Thomas Ludwig, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Manns.

Bild: FEV

Bild: Uni Siegen

44. Internationales Wiener Motorensymposium

TRANSFORMATION

Das Wiener Motorensymposium ist ein Treffpunkt von Motorenbauern aus der ganzen Welt. Dieses Jahr zeigte es, dass neben Verbrennungsmotoren auch über andere Mobilitätsthemen berichtet werden kann und dass diese ebenfalls aktuell, interessant und sehr technisch sein können.

Text: Andreas Lerch | Bilder: IWM, AVL, Bosch, Porsche, Toyota, Lerch

Das Wiener Motorensymposium fand dieses Jahr am 27. und 28. April in der Wiener Hofburg statt. Mehr als 1000Teilnehmer aus Wissenschaft und Industrie haben mit ihrer Anwesenheit die ausverkaufte Veranstaltung bereichert. In seiner Begrüssung erinnerte Prof. Dr. Bernhard Geringer als Hauptorganisator der Veranstaltung an deren Gründer Prof. Dr. H. P. Lenz, der im vergangenen Dezember verstorben ist. Dann kam er zur Sache und stellte gleich die provokante Aussage in den Raum, dass im Jahr 2021 die CO2-Emissionen gegenüber dem Vorjahr um 5 % gestiegen seien. In diesem Zusammenhang wies er auf die intensiven Diskussionen um die Syn-Fuels in der EU und das entsprechende Presseecho hin.

Transformation

Die meisten der referierenden Vorstandsmitglieder von OEMs betonten, wie sich ihre Betriebe in der grössten Transformation der Geschichte befinden würden und dass diese Transformation hin zur reinen E-Mobilität in den nächsten zehn Jahren abgeschlossen werden müsse. Das bedeutet wohl, dass der Verbrennungsmotor in einigen Vorstandsetagen endgültig abgeschrieben wird, während andere (z. B. Toyota) auf die ganze Technologievielfalt setzen und in jedem Bereich am Ball sind (Bild 3). Toyota will auch in Zukunft verbrennungsmotorisch betriebene Fahrzeuge entwickeln und herstellen, welche mit CO2-neutralem Treibstoff (Wasserstoff, Syn-Fuels, Biofuel etc.) betrieben werden können. Daneben bleiben die Japaner den Hy-

bridantrieben (HEV und PHEV) treu. Natürlich bauen sie auch BEV, und sie sind in der Schweiz sogar mit einem Brennstoffzellenfahrzeug präsent. Das zeigt deutlich, wie unterschiedlich sich die Autohersteller die mobile Zukunft vorstellen und dass sie wohl alle etwas anderes unter dem Modewort Transformation verstehen.

Immerhin hat das Motorensymposium diesbezüglich die Hausaufgaben schon fast erledigt, es hat sich von einem Motorensymposium zu einem veritablen Mobilitätssymposium mit zum Teil sehr weit gefassten Themen entwickelt. So gab es dieses Jahr nur noch wenige konsequent verbrennungsmotorische Vorträge.

Die Zulieferer

Dr.-Ing. Stefan Hartung ist Vorsitzender der Geschäftsführung der Robert Bosch GmbH. Er hat in seinem Vortrag die Herausforderungen vor allem des Klimawandels und der Politik an die Industrie deutlich beschrieben. Für ihn ist klar: «Es steht eine Vielzahl von Lösungen zur Verfügung, aber alle diese Lösungen werden gebraucht,

um die Ziele erreichen.» Er erklärte diese Aussage anhand der aktuellen und zukünftig zu erwartenden gesetzlichen Vorgaben bezüglich der Emissionen von Strassenfahrzeugen in sechs ausgewählten Weltregionen: Europa, USA, Brasilien, Indien, China und Japan.

Bild 4 zeigt dazu gesetzliche Regulierungen und mögliche Auswirkungen auf den Individualverkehr in Europa. Es werde damit gerechnet, dass 2030 bereits jedes zweite Neufahrzeug elektrisch betrieben werde – vorausgesetzt, dass sich die Fahrzeugpreise kundenfreundlich entwickeln und die Infrastruktur entsprechend ausgebaut wird. Auch der Verbrennungsmotor wird uns weiterhin begleiten, aber durch Euro 7 müssen seine Weiterentwicklung und vor allem jene der Abgasnachbehandlungsanlagen vorangetrieben werden. Bei den Nutzfahrzeugen wird der Wasserstoffverbrennungsmotor eine Alternative zu BEV und Brennstoffzellenantrieben darstellen. Da der Wasserstoffverbrennungsmotor gemäss EU-Richtlinien auch zu den ZEV gehört, können damit die Flottengrenzwerte positiv beeinflusst werden. Bosch ginge es vor allem darum, dass es möglichst bald eine spürbare Verbesserung der Luftqualität gebe und dass die erforderliche Technik rechtzeitig verfügbar, bezahlbar und auch wirkungsvoll sei. Damit traf Dr. Hartung wohl die Meinung aller Anwesenden im Raum.

Hybridantriebe

In einem weiteren Vortrag stellte Bosch eine Grundlagenuntersuchung zu verschiedenen Hybridtopologien vor. In diesem Projekt wurde untersucht, ob es möglich ist, ein D-Segment-Fahrzeug mit einer Masse von 1500 kg mit einem Benzinverbrauch von 4 l/100 km, was ca. 95 g CO2/km entspricht, zu betreiben. Dazu sind verschiedene Leistungsvorgaben definiert worden (Bild 5 unten links) und die Prüffahrten wurden durch die Tester auf unterschiedlichen, offiziellen Zyklen gefahren.

Bild 1. Fachtechnisch hochstehende Vorträge, vorgetragen von qualifizierten Entwicklungsingenieuren und Wissenschaftlern – das zeichnet das Wiener Motorensymposium aus.

Im Bild 5 sind die drei Hybridvarianten dargestellt. Als Vergleich diente das Fahrzeug mit verbrennungsmotorischem Antrieb und 7-GangDoppelkupplungsgetriebe. Der Parallelhybrid P2 mit einer E-Maschine stellte die erste Hybridversion dar. Als zweite Variante wurde ein serieller Hybrid mit zwei E-Maschinen untersucht. Zu guter Letzt wurden die beiden E-Maschinen über eine Kupplung miteinander verbunden. Die Hybridtopologie stellte so eine Serie-Parallel-Variante dar.

Die Betriebskennfelder zeigen, dass es sich bei allen Varianten um den gleichen Verbrennungsmotor handelt, wobei aber mit zunehmender Elektrifizierung dieser nur noch in sehr eingeschränkten Betriebspunkten betrieben wird. Im seriellen Hybrid läuft er erwartungsgemäss nur im besten Kreis mit dem geringsten Verbrauch. Der seriell-parallele Hybrid

hat nicht nur zwei Grundschaltungen im Namen – bei ihm liegt auch das benutzte Betriebsfeld zwischen diesen beiden Varianten.

Der Abschnitt unten rechts in Bild

5 zeigt, was die konsequente Hybridisierung für den Verbrennungsmotor bedeuten kann: Der Kennfeldbereich

1 (low end torque) kann elektrisch abgebildet werden, da E-Maschinen bei kleinen Drehzahlen immer hohe Drehmomente abgeben. Der Bereich

2 bildet hohe Drehzahlen bei allen Lasten ab. Dieser Bereich kommt in den offiziellen Zyklen relativ selten vor und im normalen Fahrbetrieb stellt er vor allem kurze Beschleunigungsphasen dar, welche auch wieder elektrisch abgebildet werden können – ebenso die Niedriglastbereiche (3). So geht es noch um den Punkt 4: Natürlich muss versucht werden, den besten Wirkungsgradpunkt im Betriebskennfeld dorthin zu verlegen, wo auch

sammeln & vermitteln Wissen um Alternative Antriebe.

am häufigsten gefahren wird, sei es bei einer Zyklusfahrt oder im realen Betrieb. Der Referent betonte dazu, dass durch die Lasttransformation (Betriebspunktverschiebung) der aktuelle Betriebspunkt im Kennfeld dorthin verschoben werden könne, wo der Wirkungsgrad am besten sei. Da werde die vom Verbrennungsmotor (zu viel) gelieferte Energie im Generator in elektrische Energie umgewandelt und in der Batterie zwischengespeichert. Anschliessend müsse sie wieder abgerufen und in einem Motor in mechanische Energie zurückverwandelt werden. Das führe grundsätzlich zu einer langen Wirkungsgradkette und dadurch werde der Gesamtwirkungsgrad bedeutend verschlechtert.

Als Resultat zeigte sich die SerieParallel-Hybridvariante am effektivsten, spielte ihren Vorteil aber vor allem in hochlastigen Zyklen aus, und die geringsten Verbräuche wurden mit einem Motor mit Magerbrennverfahren erreicht.

Verbrennungsmotor mit höchstem Wirkungsgrad

Der österreichische Entwicklungsdienstleister AVL beschäftigt sich schon seit einiger Zeit mit der Steigerung des Wirkungsgrades von Verbrennungsmotoren. Durch ausgeklügelte Massnahmen weist sein Vierzylindermotor mit 2.5 l Hubraum dieses Jahr einen Wirkungsgrad von 45 % aus. Dr. Paul Kapus hatte schon

verschiedentlich über diesen Motor berichtet. Er schliesst seine Vorträge in der Regel mit einer Vorausschau und meint dann dazu, dass sie bei der AVL noch einige Ideen hätten und der Wirkungsgrad wohl noch etwas besser werden könnte. So darf man gespannt sein, wann die 50-%-Grenze geknackt wird.

Auf der Basis eines Mitsubishi Outlander wurde ein Serie-ParallelHybrid aufgebaut. Der aufgeladene 4-Zylinder-Reihenmotor wird mit Benzin (95 ROZ) betrieben, hat 2.5 l Hubraum, ist 16.5 : 1 verdichtet und wird im Atkinsonzyklus (spätes Einlass schliesst) bis zur Volllast mit λ = 1 betrieben. Dabei weist er eine Literleistung von bis zu 70 kW auf. Es ist sehr wichtig, dass auf diesem Niveau wirkungsgradoptimierte Motoren sehr reibungsarm laufen. Der Vierventilmotor ist mit je drei Zündkerzen ausgestattet (Bild 6). Die M8-Zündkerzen stellen eine Eigenentwicklung dar. Mit einiger Genugtuung erklärte der Referent, dass die M8-Zündkerzen volllastfest seien und eine Durchbruchspannung von 42 kV aufweisen würden. Durch die drei Zündkerzen wird ein kürzerer Zündverzug von 4° KW bis 5° KW erreicht, wodurch der Verbrennungsschwerpunkt vorverlagert werden kann und auch die Brenngeschwindigkeit etwas vergrössert wird. Es ist nicht ganz selbstverständlich, dass das Gemisch in einem 16.5 : 1 verdichteten Motor bei Volllast mit

AUTEF GmbH ist ein Mitglied bei akz!

Bild 2. Prof. Dr. Bernhard Geringer ist es gelungen, die Veranstaltung von einem reinen Motorensymposium zu einer veritablen Mobilitätsveranstaltung zu transformieren.

Bild 3. Toyota ist gewillt, auch in Zukunft über die ganze Bandbreite der Antriebsmöglichkeiten zu entwickeln, um in allen Bereichen interessante Produkte anbieten zu können.

30 % Abgasrückführung überhaupt noch entflammt werden kann.

Durch diese Massnahmen gelingt es, den Verbrauch bei niedriger Last und kleinen Drehzahlen um etwa 3 % zu verringern. Die Abgasanlage ist auf Euro 7 ausgelegt, und mit dem elektrisch unterstützten Turbolader kann einerseits die Ladedruckregelung realisiert werden, aber der Turbo kann in der Kat-Heizphase auch Luft über einen Bypass um den Verbrennungsmotor herum direkt ins Auslasssystem fördern. Dort strömt die Luft durch den elektrisch betriebenen Heizflansch (Heizkat) und verteilt die Wärmeenergie im gesamten Auslasssystem und bringt die Katalysatoren dadurch rasch auf die Anspringtemperatur.

Technologieoffenheit

Man mag sich fragen, weshalb sich so grosse Zulieferer und Entwicklungsdienstleister wie Bosch oder die AVL immer noch mit dem Verbrennungsmotor beschäftigen. Eine mögliche Antwort dazu lieferte Dr.-Ing. Ulrich Kramer von der Ford-Werke GmbH in Köln. Er hat zusammen mit seinen Mitautoren riesige Datenmengen gesammelt und analysiert. So schlussfolgert er, dass «ein günstiger Mix aus THG-neutralen Mobilitätspfaden den Übergang zur THG-neutralen Mobilität erheblich beschleunigen könne». THG bedeutet die Sammlung aller treibhausrelevanten Gase, und unter

den THG-neutralen Mobilitätspfaden muss die Sammlung der verschiedenen alternativen Antriebe verstanden werden, welche als treibhausgasneutral gelten. Wenn die Politik einen derartigen Mix an Technologien gutheissen und optimal regulieren würde, so ist sich der Referent sicher, könnte die europäische Mobilität bereits vor 2040 THG-neutral sein.

Wenn sich Europa aber weiterhin ausschliesslich auf die batterieelektrische Mobilität fokussiert, werde die THG-Neutralität auch im Jahr 2050 nicht erreicht sein. Dies nicht nur aufgrund der Altfahrzeuge, welche noch im Betrieb sind, sondern auch wegen technischer Engpässe (Kobalt- oder Lithium-Lieferung, Energieinfrastruktur usw.). So würden bis ins Jahr 2050 mit der reinen Förderung der E-Mobilität gegenüber der optimalen Technologievielfalt mehr als 8700 Mio. t CO2 mehr emittiert, was ungefähr dem 13-fachen Wert der Emissionen des europäischen Strassenverkehrs im Jahr 2020 entspräche – rechnete Kramer den Anwesenden vor.

Nicht er allein, vielmehr die meisten der Anwesenden sind der Meinung, dass die Technologievielfalt eher zum Ergebnis des Eingangsredners von Bosch, Dr.-Ing. Stefan Hartung, führen würde: rechtzeitig verfügbar, bezahlbar und wirkungs-

voll bezüglich der Minderung der THG in der Atmosphäre.

Syn-Fuels

Dipl.-Ing. Thorsten Herdan, CEO der HIF EMEA GmbH, berichtete grundsätzlich über Syn-Fuels und im Speziellen über das Projekt in Haru Oni in Chile. Dort sind neben Porsche und Siemens eben auch die HIF dabei. HIF steht für Highly Innovative Fuels und setzt sich für die Defossilisierung unseres Planeten ein. Der Referent zeigte die Vorteile von Syn-Fuels und auch deren weitgestreute Anwendungsmöglichkeiten auf. Dann erklärt er, dass die Produktion in Patagonien angelaufen sei. Die einzelnen Prozessschritte an sich würden keine grossen Probleme darstellen, aber die einzelnen Stufen zusammenzuhängen, das sei eine echte Herausforderung.

Die geografische Auswahl der Anlage im Süden von Chile (Patagonien) war dem Wind geschuldet, welcher

Bild 4. Europa rechnet fest mit der Elektromobilität. Deshalb wenden sich einige Fahrzeughersteller von den Verbrennungsmotoren ab.

Bild 5. Bosch hat verschiedene Hybridtopologien miteinander verglichen und schön herausgearbeitet, in welchen Kennfeldbereichen die E-Maschine den Verbrennungsmotor unterstützen oder sogar ablösen kann.

dort an fast 300 Tagen pro Jahr so stark bläst, dass mit einem Windrad günstiger Strom hergestellt werden könne (Herdan spricht von 1 Cent/ kWh – vor 30 Jahren waren es noch etwa 30 Cent/kWh). Weil die elektrische Energie in solchen Regionen viel günstiger herzustellen sei und weil wir die Energie, welche wir in unseren Breitengraden herstellen, in den Haushalten und der Industrie benötigen und verbrauchen, sei es nicht sinnvoll, Syn-Fuel-Anlagen in Westeuropa zu erstellen. Auch heute werden die Mineralöle mit grossen Tankern über die Weltmeere transportiert. So befindet sich Haru Oni in der Nähe des Hafens Cabo Negro und damit im Einzugsgebiet der Magellanstrasse.

Die 130’000 LiterTreibstoff, welche die Anlage im Moment liefert, werden hauptsächlich im Porsche Mobil 1 Supercup und in den Experience Centern des Sportwagenherstellers eingesetzt. In einigen Jahren soll

die Menge auf 550 Millionen Liter pro Jahr erhöht werden. Was damit geschehen wird, lässt sich noch nicht voraussagen.

Elektromobilität

Toyota hat einen dedizierten Antriebsstrang für ein BEV vorgestellt. Interessant ist, dass sich die Fortschritte auch bei den E-Antrieben nur mehr in kleinen Schritten ausbreiten. So lassen die Toyota-Ingenieure die Drähte der Statorwicklungen nun rechteckig und nicht mehr rund fertigen, was einen besseren Füllungsgrad und damit einen grösseren Wirkungsgrad des Stators mit sich bringt. Der Rotor erhält ein neues Design mit einer vergrösserten Anzahl eingelegter Permanentmagnete. Dass die Magnete auch anders im Rotor vergraben sind, bewirkt andere magnetische Eigenschaften zum einen, aber zum anderen auch andere Reluktanzeigenschaften. Auf diese Art können die Betriebskennfelder

der E-Maschinen den Bedürfnissen angepasst werden.

Daneben erfahren auch die Lithium-Ionen-Batterien gewisse Anpassungen. Sowohl im erwähnten Toyota-Vortrag wie auch in einem Audi/Porsche-Vortrag wurden wesentlich vergrösserte Zellen vorgestellt. Toyota verminderte die Zellenanzahl von 200 auf 90, behielt die Spannung von 355 Volt bei und vergrösserte die Kapazität von 54 kWh auf 71 kWh. Die Masse vergrösserte sich dabei nur von 415 auf 481 kg. Bei Audi und Porsche, welche den Vortrag gemeinsam gehalten haben, liegt die Batteriespannung bei 800 Volt. Die Zellenergie vergrösserte sich auf 150 %, und dabei konnte auch die Energiedichte um 15 % angehoben werden. Das Endprodukt ist eine um 30 % kleinere Batterie mit 5 % höherem Energieinhalt.

Das Wiener-Motorensymposium hat erneut gezeigt, dass die Automobiltechnik sowohl im herkömmlichen wie auch im neuen, nachhaltigen

oder alternativen Teil sehr interessant bleibt. Bei der nachhaltigen Energieerzeugung müsste aber grundsätzlich noch genauer hingeschaut werden. Zu diesem Thema würde sich ein Vortrag im nächsten Jahr sicher gut machen.

1. Um welchen Faktor ist der Motor der AVL auf dem WLTP-Zyklus besser als ein herkömmlicher Motor?

2. Welche E-Maschinenart ist im Bild 8 gezeichnet?

3. Warum wurde die vorgestellte Syn-FuelAnlage in Südamerika gebaut und nicht in Mitteleuropa?

1. Typ-2-Combo-Stecker

2. Combo bedeutet, dass das Fahrzeug auch mit Gleichstrom geladen werden kann (Schnellladung).

3. Bei der tieferen Spannung ergibt sich der grössere Spannungsverlust, weil mehr Strom fliesst und der Spannungsabfall stromabhängig ist.

FRAGEN

LÖSUNG ZUR AUSGABE 5/2023

Bild 9. Porsche und Audi haben für die neue gemeinsame BEV-Plattform auch eine neue 800-Volt-Batterie entwickelt.

Bild 6. Der Systemträger in der AVL auf dem Rollenprüfstand, darunter der Brennraum mit den Öffnungen für vier Ventile und drei Zündkerzen. Rechts das Betriebskennfeld mit dem fantastischen Bestpunkt bei 183 g/kWh.

Bild 7. Die Syn-Fuel-Anlage von Haru Oni im südchilenischen Patagonien. Im Moment läuft der Probelauf. Die Produktion wird in den nächsten Jahren auf ein Vielfaches gesteigert.

Bild 8. Rotor in neuer Ausführung: Toyota verändert die Eigenschaften des permanenterregten Synchronmotors durch eine Steigerung der Anzahl und Änderung der Lage der im Rotor eingelegten Permanentmagnete.

Fahrerassistenzsysteme

HELFER AUF DEM PRÜFSTAND

Die südkoreanische Verkehrssicherheitsbehörde entwickelt neue Testmethoden und -standards, um die Funktionsfähigkeit moderner Fahrerassistenzsysteme bei periodisch stattfindenden Motorfahrzeugkontrollen zu überprüfen. Text: Stefan Gfeller | Bilder: dSPACE

gezielt zu prüfen: Durch die Verzögerung des Echos etwa wird die Entfernung eines Objekts simuliert; durch Veränderung der Frequenz, ihrer Geschwindigkeit und durch die Abschwächung der reflektierten Energie wird die Objektgrösse simuliert.

Radarsensoren erstellt, um verschiedene Inspektionsszenarien darzustellen. Diese beinhalten kritische Situationen wie zum Beispiel vorausfahrende Fahrzeuge, die plötzlich abbremsen oder direkt vor dem eigenen Fahrzeug einscheren. Um die Prüfung zu bestehen, muss das Testfahrzeug in der VIL-Simulation in Echtzeit auf Veränderungen reagieren und wenn nötig zum Beispiel den Notbremsassistenten auslösen.

Motorfahrzeugkontrolle für

FAS

Auch und gerade bei modernen Fahrerassistenzsystemen (FAS) sowie bei automatisierten Fahr funktionen muss stets gewährleistet sein, dass sie einwandfrei arbeiten.

fahrzeug nicht nur beschleunigt und gebremst, sondern auch gelenkt

Die Simulationssoftware ASM ist eine Toolsuite, die Echtzeitmodelle der Verkehrsumgebung – oder zum Beispiel im Rahmen der Fahrzeugentwicklung auch von Verbrennungsmotoren, der Fahrdynamik oder elektrischer Komponenten – zur Verfügung stellt. Aurelion schliesslich ist eine flexible Softwarelösung zur Sensorsimulation und Visualisierung. Sie ermöglicht, realitätsnahe Sensordaten in die Prozesse zur Entwicklung, Erprobung und Validierung von Wahrnehmungs- und Fahrfunktionen zu integrieren. Dieselben Modelle können in verschiedenen Phasen der Entwicklung verwendet werden, beispielsweise in Hard-

Der bestehende erste VIL-Aufbau soll nun in einem neuen Projekt bis zum Jahr 2026 für den flächendeckenden Einsatz in den nationalen südkoreanischen Prüfständen weiterentwickelt werden. Parallel dazu möchte Kotsa die entsprechenden Anpassungen der koreanischen Inspektionsvorschriften auf den Weg bringen. International ist die südkoreanische Verkehrssicherheitsbehörde damit einer der Vorreiter im Bereich der FASFunktionsprüfung. Hersteller und Prüfdienstleister sowie -behörden können mit diesem Ansatz erstmals automatische, reproduzierbare und rückführbare Untersuchungen unter kontrollierten Bedingungen an einer Prüfstelle durchführen. Diese Alternative zu den aktuell sehr aufwen-

Darts simuliert Radarechos der Objekte im Strassenverkehr mit programmierbarer Entfernung, Geschwindigkeit und Grösse.

Die südkoreanische Verkehrssicherheitsbehörde führt FAS-Funktionstests mit Hilfe eines Vehicle-in-the-Loop-Versuchsaufbaus durch.

Modulare und skalierbare Elektro-Van-Architektur

EINE FÜR ALLE

Mercedes-Benz’ neue, modulare und skalierbare Elektro-VanArchitektur «VAN.EA» ist die Basis aller künftigen mittelgrossen und grossen Vans sowohl für gewerblich genutzte PremiumAllrounder als auch für privat genutzte Vans im Luxussegment.

Mercedes-Benz hat seine neue, modulare und skalierbare «Van Electric Architecture» – oder kurz «VAN.EA» – vorgestellt, die als sogenannte Purpose-BEV-Architektur ausschliesslich für Elektrofahrzeu-

modul besteht aus dem elektrischen Antrieb und der Vorderachse und ist im Rahmen der optimierten Gleichteilestrategie bei allen «VAN. EA»-Varianten identisch. Die für den Kunden relevante Differenzierung findet in den beiden weiteren

werden. Vom Heckmodul schliesslich bestehen zwei Versionen, eine mit elektrischem Motor für die Allradvarianten der Elektro-Vans und eine ohne bei den frontgetriebenen Varianten.

Diese Modulstrategie ermöglicht eine klare Differenzierung zwischen privat und gewerblich genutzten Vans und sorgt gleichzeitig für maximale Synergien. Darüber hinaus stehen bei «VAN.EA» Effizienz und Leistung im Fokus, und alle Bereiche des Fahrzeugs werden konsequent daraufhin optimiert – unter anderem etwa die Aerodynamik, der elektrische Antriebsstrang, die Reifen und die Karosserie. Mercedes-Benz

Für private und gewerbliche Nutzung Wie erwähnt, wird die neue Architektur Basis sowohl für privat als auch für gewerblich genutzte Vans sein. «VAN.EA-P» steht dabei für die privaten mittelgrossen Vans, die sich etwa an lifestyle-orientierte Kunden mit hohen Ansprüchen oder freizeitaktive Familien richten. Ihre Reichweite soll deutlich über 500 km betragen und zum Marktstart wird automatisiertes Fahren nach SAELevel 2 angeboten, die Umsetzung von SAE-Level 3 ist bis Ende der Dekade geplant.

«VAN.EA-C» andererseits steht für die mittelgrossen und grossen Transporter im gewerblichen Bereich. Mercedes betont, dass die Architektur durch ihren modularen und skalierbaren Aufbau geradezu prädestiniert für unterschiedliche Aus- und Aufbauten sei. Denkbar sei grundsätzlich alles, vom Kurier- und Paketdienst bis zum Krankenwagen, vom Frischedienst, Kommunalfahrzeug oder Pritschenwagen bis zum Hubsteiger oder Camper-Van. Für gewerbliche Kunden mit besonderen Anforderungen im Bereich Konnektivität und Telematik bietet «VAN. EA-C» zudem die Möglichkeit der Integration von Drittanbieter-Apps. Und zur Markteinführung wird auto-

Bilder: Mercedes-Benz

Differenzierung zwischen privat positionierten Vans im Luxussegment und gewerblich positionierten Vans im Premiumsegment.

Ab 2026 basieren alle neu entwickelten mittelgrossen und grossen Vans von Mercedes-Benz auf der neuen Elektro-Architektur.

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WIRTSCHAFT

Weiterbildung

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Onlinebörsen

Occasionen – und vermehrt auch Neuwagen – werden vorwiegend übers Internet gehandelt. Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung kommen neue Tools und Funktionalitäten hinzu.

AUTO-EVENTS 2023

FACHWISSEN

Blackbox

Ab 2024 werden alle neu immatrikulierten Fahrzeuge in der Schweiz über einen Ereignisdatenspeicher verfügen müssen. So will es das von der Schweiz übernommene EUGesetz. Was kann diese Blackbox und wer wird sie auslesen können? Wenn ein Unfall ein Ereignis darstellt, so müssen sicher die Aufprallgeschwindigkeit und anderes gespeichert sein, damit die Polizei Daten zum Unfallgeschehen erhält. Wenn ein Ereignis aber eine ganz gewöhnliche Polizeikontrolle ist – wenn da der Speicher ausgelesen werden kann beziehungsweise darf, dann wird sich wohl der Datenschutzbeauftragte damit auseinandersetzen müssen.

Termin Veranstaltung Ort Internet

20.06.23-23.06.23 AutoZum Salzburg (A) autozum.at

22.06.23-25.06.23 Heidi Classic Bad Ragaz heidiclassic.ch

24.06.23-25.06.23 Bosch Boxberg Classic Boxberg (D) bosch-boxberg-classic.de

02.07.23 OSMT Zug Zug osmt.ch

06.07.23-08.07.23 Silvretta Classic Stuttgart event.motorpresse.de

06.08.23 OSMT Zug Zug osmt.ch

11.08.23-13.08.23 AVD Oldtimer GP Nürburg (D) avd-ogp.de

13.08.23 Older Classics Kempthal olderclassics.ch

16.08.23 Zürich Classic Car Award Zürich zcca.ch

25.08.23-27.08.23 Passione Engadina St. Moritz passione-engadina.ch

13.06.23-17.06.23 Mille Miglia Brescia (I) 1000miglia.it

SCHWERPUNKT

Digitalisierung und Software

In kaum einem anderen Bereich in der Autobranche wirkt sich die Digitalisierung stärker aus als in der Schadenabwicklung. Schon heute geschieht das meiste online und per Smartphone – von der Schadenaufnahme über die Kommunikation mit der Versicherung bis hin zur Reservation des Ersatzwagens. Doch das ist längst nicht alles. So soll künftig etwa mit Hilfe von künstlicher Intelligenz der Schaden per Handy-Foto analysiert und kalkuliert werden. Und auch die Ersatzteile werden gleich beim günstigsten Anbieter bestellt.

Die AUTO&Carrosserie-Ausgabe 3/2023 erscheint Mitte Oktober.

AUTOZUM 2023

Vom 20. bis 23. Juni 2023 ist die «AutoZum» im Messezentrum Salzburg der Treffpunkt der automotiven Aftersales-Branche. Wichtige Grössen des Marktes, sei es als Aussteller oder als Experten auf der Bühne, sind vor Ort. Darüber hinaus bieten drei Sonderschauen einen Blick auf neue Trends und Veränderungen im Markt. Gezeigt werden automotive

Produkte und Innovationen in Österreich. Nur hier sehen und erleben Garagisten und Branchenvertreter «live» die gesamte Palette des Automotive-Aftersales-Bereiches. Sie können sich direkt mit Herstellern und Experten in persönlichen Gesprächen austauschen und sich in kürzester Zeit einen Überblick über die aktuellen Marktentwicklungen verschaffen.