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11 | NOVEMBER 2015

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NEWS

SPORTABGASANLAGE MIT ACTIVE-SOUND-SYSTEM WÄRMERÜCKGEWINNUNG FÜR NFZ UND HYBRID-PW NEUARTIGE BREMSSCHEIBENBELÜFTUNG UND LEICHTER BREMSSATTEL INTEGRIERTES BREMSSYSTEM GEHT IN SERIE

FACHWISSEN

DREHSTROMMOTOREN OHNE PERMANENTMAGNETE

TECHNIK

POWER TO GAS – POWER TO LIQUID

LAUFSTEG

OPTIMALER FEDERUNGSKOMFORT LEICHTER, HELLER UND GUT VERNETZT

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SPORTABGASANLAGE MIT ACTIVE-SOUND-SYSTEM

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ie Fahrzeugveredler von Hamann Motorsport haben für den BMW X5 M50d xDrive (F15) und den X6 M50d xDrive eine passgenau in das Serienheck integrierbare Sportabgasanlage aus hochwertigem Edelstahl mit einem Active-Sound-System entwickelt. Das Hauptsteuergerät der Anlage speist auf Wunsch über den vernetzten Verstärker in zwei Hochleistungs-Soundaktuatoren ein musikalisches Tremolo mit beeindruckendem «V8-Klang» ein.

Die Aktuatoren sind in die beiden Endschalldämpfer mit jeweils zwei Einzeltöpfen und insgesamt vier Endrohren integriert. So überzeugt der starke Diesel auch akustisch mit standesgemässem PowerSound.

Sportabgasanlage aus hochwertigem Edelstahl mit ActiveSound-System. (Bilder: Hamann) Der Clou: Das über ein WiFiModul ansteuerbare System, das mit passendem Kabelsatz angeboten wird, lässt sich nicht nur per Start/Stopp-Button im Auto ein- oder ausschalten. Mit einer speziellen Hamann-App kann das Soundsystem auch über

Mit einer speziellen App lässt sich das Soundsystem auch über das Smartphone bedienen.

das Smartphone bedient werden.

Dazu stehen drei Einstellungen zur Verfügung: Seriensound («off»), «mittel» mit dezenter Aktivierung des Soundsystems und «loud» mit vollem Klangkonzert. Mit einem virtuellen Gasregler lässt sich die App auch als Fernbedienung für

exklusive Konzerterlebnisse am Strassenboulevard nutzen. Steuerbar ist ein virtueller Motorstart über die Funktion Engine Launch, ausserdem erlaubt die App eine Feinabstimmung mit individueller Klangcharakteristik und Lautstärke­ anpassung. (pd/sag)

WÄRMERÜCKGEWINNUNG FÜR NFZ UND HYBRID-PW

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eit vielen Jahren werden von Zulieferern und einzelnen Fahrzeugherstellern Techniken für eine erweiterte (neben der Innenraumheizung) Nutzung der Verbrennungsmotorabwärme untersucht; dazu gehören etwa «Dampfmaschinen».

Faurecia hat nun an der IAA ein Exhaust Heat Power Generation (EHPG) genanntes System vorgestellt, das ab 2020 – zunächst in Lastwagen – zum Serieneinsatz kommen soll.

Beim EHPG wird die Wärmeenergie aus den Auspuffrohren in einem Wärmetauscher (Verdampfer) auf eine Flüssigkeit übertragen. Diese wandelt die Energie in Druckdampf um und treibt einen Expander (Turbine) an. Der Dampf wird daraufhin wieder kondensiert und seine Restwärme an das Kühlsystem des Fahrzeugs abgegeben. Für den Einsatz in

Machen Dampf: die Komponenten des EHPG-Systems von Faurecia.

(Bild: Faurecia) Lastwagen ist vorgesehen, dass die Turbine mit dem Getriebe verbunden wird und so die Räder direkt antreibt.

In Hybrid-PW soll der Expander mit einem Generator gekoppelt werden, welcher die Batterie lädt.

Gemäss Faurecia lässt sich der Treibstoffverbrauch mit EHPG in Lastwagen um 5 % verringern, was die CO2-Emissionen um 40 g/km reduziert, und dies trotz des Zusatzgewichts, das dieses

System – welches 10 bis 15 kW leistet – mit sich bringt. Bei PW mit Hybridmotor generiert EHPG zusätzlich 1 bis 2 kW elektrische Leistung. Der Treibstoffverbrauch lässt sich dadurch um etwa 7 % senken, und die CO2-Emissionen gehen um 9 g/km zurück.

Bei der Entwicklung von EHPG musste Faurecia eine ganze Reihe von Herausforderungen meistern. So ist das System etwa mit einem ECUkontrollierten Bypass-Ventil ausgestattet, welches sicherstellt, dass das Kühlsystem bei hoher Belastung nicht überhitzt. Es muss zudem sorgfältig integriert und ummantelt werden, damit es so nah wie möglich an der Abgasanlage montiert werden kann.

Beim aktuellen System wird Wasser als Betriebsflüssigkeit genutzt, doch Faurecia lotet auch die Vorteile anderer Substanzen aus, etwa organischer Flüssigkeiten. (pd/sag)

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NEUARTIGE BREMSSCHEIBENBELÜFTUNG UND LEICHTER BREMSSATTEL

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rembo hat auf der IAA eine neuartige Belüftungskammer für Bremsscheiben vorgestellt, die von einer speziell geformten Noppengeometrie geprägt ist. Zusammen mit der dreilagigen Anordnung entlang des Bremsbands – jede einzelne Lage weist eine andere Noppengeometrie auf, wodurch die Strömungsdynamik optimiert wird – erhöht sie die Beständigkeit gegen Wärmerisse um 30 % und steigert gleichzeitig die Nutzungsdauer der Bremsscheibe.

Ausserdem reduziert der verbesserte Luftstrom die Betriebstemperatur um bis zu 30 % zugunsten der Bremsbeläge, die dadurch länger halten. Die Bremsscheibe ist aber auch um bis zu 10 % leichter, was natürlich die ungefederte Masse reduziert.

Seit einem Vierteljahrhundert konzentriert Brembo seine Forschung auf die Form der Belüftungskammer.

Ein Quantensprung gelang Mitte der 1980er-Jahre mit der PVT-Belüftung (Pillar Venting Technology): Herkömmliche Lamellen wurden durch eine Reihe von Noppen ersetzt, mit

positiver Auswirkung sowohl auf die Leistung der Anlage als auch auf die Nutzungszeit der Scheibe.

2004 entwickelte und patentierte Brembo die T-Pillar-Belüftung, die überwiegend in Iveco-Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommt. Wie der Name des Systems bereits sagt, sind die äusseren Noppen T-förmig angeordnet und so bei schweren Nutzfahrzeugen besonders wirksam. Mit der StarPilar-Belüftung präsentierte Brembo 2010 eine weitere Innovation: Sternförmig angeordnete Noppen optimierten den kühlenden Luftstrom zusätzlich, und die Gefahr eines Wärmeschocks für die Scheibe wurde gebannt.

Sie sorgten auch für eine längere Nutzungsdauer der Bremsbeläge.

Der Bremsenspezialist lancierte auf der IAA zudem einen neu entwickelten Bremssattel, der bei gleichbleibender Steifigkeit 8 % Masse einspart. Der neue Aluminium-Festsattel für Hochleistungsfahrzeuge ist in den Grössen 17“ (5,9 kg), 18“ (7,7 kg) und 19“ (8 kg) erhältlich. Die Besonderheit dieses Bremssattels ist seine

Bei der neusten Generation der Bremsscheibenkühlung von Brembo wurde die Noppengeometrie weiter optimiert. (Bilder: Brembo)

Der futuristisch anmutende Bremssattel hat mit seinen Öffnungen 8 % weniger Masse bei gleichbleibender Steifigkeit. ungewöhnliche Geometrie mit fünf Öffnungen: zwei frontale Öffnungen mit einer Fläche von 16 bzw. 22 cm2

sowie drei an den Brücken, deren Fläche zwischen 7 und 11 cm2 liegen. (pd/sag)

INTEGRIERTES BREMSSYSTEM GEHT IN SERIE

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F TRW hat den ersten Fertigungsauftrag für das integrierte Bremssystem (Integrated Brake Control – IBC) erhalten. Das System geht ab 2018 in hoher Stückzahl bei einem grossen Fahrzeughersteller in Serie und unterstützt sowohl konventionelle Funktionen zur Bremssicherheit als auch teilautomatisierte Fahrfunktionen.

Mit einer einzigen integrierten Einheit ersetzt das IBC die elektronische Stabilitätskontrolle und den Vakuumverstärker mit allen zugehörigen

Kabeln, Sensoren, Schaltern und elektronischen Steuergeräten. Auch Vakuumpumpen, die bei fehlendem oder zu geringem Unterdruck eingesetzt werden, sind überflüssig.

Das Herzstück des Systems ist ein von einem hochleistungsfähigen Elektromotor angetriebener Aktuator. Der vom Motor erzeugte Bremsdruck erzielt in weniger als 150 ms eine Fahrzeugverzögerung von bis zu 1 g und verkürzt so den Bremsweg deutlich. Das ist besonders wichtig für die Erfüllung der

neuen, anspruchsvollen Testprotokolle des Euro NCAP, die kreuzende Fussgänger und Fahrradfahrer im Stadtverkehr simulieren.

Darüber hinaus bietet das IBC Vorteile bei Packaging und Gewicht, denn es wiegt in der Regel rund 25 bis 30 Prozent weniger als vergleichbare gängige Bremssysteme. Mit seiner hohen Skalierbarkeit erfüllt es die Anforderungen an Bremssysteme verschiedenster Fahrzeuge, von Kleinstwagen des A-Segments bis zu grossen SUV. (pd/sag)

Mit einer einzigen integrierten Einheit ersetzt das IBC die elektronische Stabilitätskontrolle und den Vakuumverstärker mit allen zugehörigen Kabeln, Sensoren, Schaltern und elektronischen Steuergeräten. (Bild: ZF)

FACHWISSEN Hybrid- und Elektrofahrzeuge

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Magnetlose E-Maschinen

DREHSTROMMOTOREN OHNE PERMANENTMAGNETE Starke Permanentmagnete können heute angefertigt werden. Ihre Herstellung aus Metallen der Seltenen Erden ist aufwändig und erfolgt vor allem in der Volksrepublik China. Als Alternativen können auch elektrische Maschinen ohne diese Magnete gebaut werden, welche den Anforderungen und Belastungen im automobilen Bereich entsprechen.

Text: Andreas Lerch | Bildquellen: Büro Senger, Continental, Peugeot, Lerch

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hne Elektromotoren geht im modernen Fahrzeugbau nicht mehr viel. Das wurde zwar schon vor 20 Jahren geschrieben, doch sind heute nicht Sitzverstell- und Benzinpumpenmotoren gemeint, sondern wirklicheTraktionsmotoren. Durch die Hybridisierung können Autos komfortabler gemacht und mit mehr Fahrfreude ausgestattet werden, da die Elektromotoren die Systemleistung doch um spürbare Prozente erhöhen und auch allfällige Drehmomentlücken während Schaltvorgängen überbrücken können. Je nach Hybridsystem gelingt es dank dem elektrischen Antrieb, aus einem Zweiradantrieb einen Vierradantrieb zu gestalten (Bild 1), und durch allfälliges elektrisches Anfahren oder mit dem Fahrmodus «Segeln» kann der Ausstoss von CO2 unter den gesetzlich vorgeschriebenen Wert gedrückt werden. Wenn in einigen Jahren die Messlatte bei 95 g CO2/km liegen wird, wird es für Mittel- und Oberklassefahrzeuge sehr heikel werden, diese Werte ohne Hybridisierung zu erreichen. Natürlich wird es dabei auch auf den Fahrzyklus ankommen, auf welchem gemessen wird.

Die Fahrzeuge werden mindestens einen so grossen Hybridisierungsgrad aufweisen müssen, dass sie den gesetzlichen Vorschriften genügen können. Die Hybridisierung ist teuer, und aus diesem Grund bringt die Zulieferindustrie verschiedenste Konzepte ins Spiel, damit die Automobilhersteller wirklich diejenigen Systeme auswählen können, welche für ihre Fahrzeuge

Bild 1. Ein relativ einfaches Hybridsystem mit dem konventionellen Vorderradantrieb und einem verstärkten, riemengetriebenen Starter-Generator.

Die Hinterachse übernimmt den Elektroantrieb. die optimalen Lösungen darstellen.

Wenn durch Rekuperation ein Teil der Bremsenergie wieder zurückgewonnen werden kann, macht das in Bezug auf den CO2-Ausstoss bei schweren Fahrzeugen relativ viel aus, da genau diese Energie beim anschliessenden Beschleunigen wieder in die Fahrzeugmasse hineingesteckt werden muss.

Elektromotoren Wirken zwei Magnetfelder aufeinander (Lorentzkraft) und bleibt das eine Magnetfeld dabei stehen, während

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sich das andere drehförmig bewegt, sprechen wir von einem Elektromotor. Ein Elektromotor entsteht auch durch die Eigenschaft eines Weicheisenkerns, die Feldlinien eines Magnetfeldes optimal und möglichst verlustfrei leiten zu können – oder ganz einfach, weil ein Elektromagnet einen Weicheisenkern anzieht. Der Rotor bewegt sich, damit die Feldlinien auf dem kürzesten und verlustfreiesten Weg wieder zu ihrem Ausgangspunkt zurückkehren können (Reluktanz).

Wenn der Weicheisenkern seine optimale Ausrichtung eingenommen

hat, wird er vom nächsten Magneten angezogen.

Bei Wechselstrommotoren funktioniert das elektrische Drehfeld so, dass drei sinusförmige Spannungskurven hintereinander verlaufen. Werden an den drei Wechselspannungen drei Lämpchen (über Gleichrichterdioden) angeschlossen und in einem Dreieck aufgestellt (Bild 2), so leuchtet zuerst die obenliegende grüne Lampe, kurz darauf die rote, dann die blaue und wieder die grüne. Die Dioden verhindern, dass die Lampen auch bei der negativen Halbwelle

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67 leuchten. Die gelben Pfeile weisen auf die Drehrichtung der leuchtenden Lampen bzw. auf den Zeitverlauf der drei sinusförmigen Phasen hin. Aus diesem Grund heisst dieser dreiphasige Wechselstrom auch Drehstrom.

Natürlich können anstelle von drei Lämpchen drei Magnetspulen eingeschaltet und zentral ein drehbarer Permanentmagnet eingefügt werden.

Da dieser von einer Spule nach der anderen angezogen wird, beginnt sich der Permanentmagnet zu drehen.

Der Permanentmagnet wird sich immer so schnell drehen, wie das Feld weiterläuft, also frequenzabhängig. Man spricht von einem Synchronmotor, und weil der Rotor permanentmagnetisch ist, handelt es sich um eine permanenterregte Synchronmaschine (PSM, Bild 3).

Besteht der Rotor (wie bei den gebräuchlichen Alternatoren) aus einem elektrisch erregten Klauenpolläufer, handelt es sich um eine elektrisch erregte Synchronmaschine (ESM).

Bei beiden Arten unterscheiden sich noch Innen- und Aussenläufer. Dreht sich der innere Teil, handelt es sich um einen Innenläufer, sonst um einen Aussenläufer.

Asynchronmotoren benötigen ebenso ein Drehfeld wie die Synchronmaschinen. Der rotierende Teil besteht jedoch aus unmagnetischen, aber elektrisch leitenden Stäben (Käfigläufer, Bild 4). Durch das sich bewegende Magnetfeld werden Spannungen in diese Stäbe induziert; daraus entstehen Ströme, und diese Ströme bewirken um die Stäbe herum ein magnetisches Feld, welches nun wieder mit dem Statorfeld reagiert. Da diese magnetischen Felder immer zuerst aufgebaut werden müssen, weisen derartige Motoren etwas Schlupf auf, und wir sprechen von Asynchronmotoren.

Besteht der Rotor nur aus verzahntem oder «unterbrochenem» Weicheisenmaterial, wird sich auch eine Induktion ergeben, welche jedoch als Wirbelströme einzig den Rotor aufheizen wird, ohne dabei

Hybrid- und Elektrofahrzeuge FACHWISSEN eine Drehbewegung hervorzurufen.

Um die Wirbelstromverluste klein zu halten, werden derartige Weicheisenrotoren lamelliert hergestellt.

Die Rotorzähne werden von den Statormagneten angezogen. Im gezeichneten Reluktanzmotor (Bild 5) ist der Rotor nicht verzahnt, sondern mit unterschiedlichen Leitern für die magnetischen Feldlinien aufgebaut. Die grauen Zonen bedeuten beispielsweise Weicheisen und die weissen Zonen Luft. So leitet dieser Rotor in der gezeichneten Stellung die magnetischen Feldlinien senkrecht und waagrecht gut, in allen anderen Drehwinkeln jedoch schlechter. Damit wird sich der Rotor gemäss dem magnetischen Drehfeld ausrichten und somit auch wieder einen frequenzsynchronen Motorlauf aufweisen.

Beobachtet man einen Eisenstab zwischen zwei magnetischen Polen, versucht sich dieser so auszurichten, dass die Luftspalte möglichst klein werden und die Feldlinien auch einen möglichst kurzen Weg haben. Wird dieser Eisenstab rotorartig geformt und drehbar gelagert und befinden sich um den Rotor herum wieder Spulen, welche von einem Drehstrom erzeugt werden, kann der Rotor so in Drehung gebracht werden.

Permanentmagneten Durch die Entwicklung extrem starker Permanentmagnete ist es gelungen, starke permanenterregte Motoren zu bauen. Das gilt nicht nur für die in den 1990er-Jahren aufgekommenen GleichstromStartermotoren, sondern eben auch für die Drehstrommotoren.

Neodym-Magnete bestehen aus den Elementen Neodym, Eisen und Bor. In einem tetragonalen Kristallgittersystem weisen diese Legierungen eine hohe magnetische Anisotropie auf. Das bedeutet, dass die Flussrichtung der magnetischen Feldlinien durch das Kristallgitter gegeben ist.

Die Koerzitivfeldstärke von bis zu 2750 kA/m und Remanenzflussdichten

Bild 2. Dreiphasiger Wechselstrom wird auch Drehstrom genannt. Die zeit- oder drehwinkelverschobenen Spannungskurven werden zu den Lämpchen geleitet welche dann – eines nach dem anderen – aufleuchten.

Bild 3. Werden vom Drehstrom elektromagnetische Spulen betrieben, ergibt sich ein Drehfeld. Im Synchronmotor ist als Rotor ein Magnet eingebaut, welcher frequenzsynchron dreht.

Bild 4. In der Asynchronmaschine besteht der Rotor aus stromleitenden, aber unmagnetischen Materialien. Durch Induktion entstehen Magnetfelder und anschliessend die Bewegung.

Bild 5. Der Reluktanzmotor bedient sich eines gewöhnlichen Weicheisenkerns.

Durch seine Gestaltung und durch die Kräfte der Feldlinien entsteht ein Drehmoment. von 1.3 Tesla zeigen die Leistungswerte dieser Permanentmagneten auf.

Die Flussdichte gibt die Gesamtstärke des magnetischen Feldes an und die Feldstärke

Prüfung und Instandsetzung von Common Rail Injektoren und Hochdruckpumpen

FACHWISSEN Hybrid- und Elektrofahrzeuge

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Bild 7. Die hervorgehobenen Elemente aus dem Periodensystem bilden die Gruppe der Metalle der Seltenen Erden. Diese sind für die Produktion von Permanentmagneten sehr wichtig.

Bild 6. Hysteresiskurven geben Auskunft über die magnetischen Eigenschaften von Weicheisenkernen und Permanentmagneten. eigentlich den elektrischen Strom und die Anzahl Windungen, welche zur Erzeugung dieser Feldstärke in einem Eisenkern nötig sind. In der Hysteresisschleife werden die wesentlichen Eigenschaften von Eisenkernen oder Permanentmagneten festgehalten (Bild 6). Die Magnetisierungskurve x gibt an, wie die Stärke des Magnetfeldes mit zunehmendem Strom ansteigt.

Irgendwann ist der Eisenkern gesättigt, es können nicht mehr Elementarmagnete ausgerichtet werden, deshalb wird die Kurve flach. Die maximale Feldstärke und Flussdichte sind erreicht.

Wird der Erregerstrom auf null zurückgefahren, bleibt ein gewisser Magnetismus erhalten (Remanenzflussdichte). Um diesen ganz aufzuheben, muss der Strom in die andere Richtung fliessen. Das Magnetfeld des Eisenkerns «wehrt sich» gegen die Entmagnetisierung (Koerzitivkraft oder Koerzitivfeldstärke). Nach dem Durchstosspunkt der Abszisse wird der Eisenkern magnetisch umgepolt und wieder gesättigt. Der Inhalt der resultierenden Kurve wird Hysteresis genannt und bezeichnet die magnetische Kraft, welche der Eisenkern speichern kann. Ein Weicheisenkern

wird einen ganz geringen und ein permanentmagnetischer Stoff einen fast rechteckigen Flächeninhalt aufweisen. Die beiden Grössen, welche oben für Neodym-Magnete angegeben sind, bezeichnen nun einerseits die beschriebenen Werte Koerzitivfeldstärke und Remanenzflussdichte. Da Neodym-Magnete aber den Magnetismus fast nicht verlieren können, ist ihre Kurve tatsächlich auch fast rechteckig, und so bedeuten diese Grössen auch die Endausschläge oder Extremwerte der Kurve.

Herstellung und Umwelt In der Herstellung werden NeodymMagnete legiert, dann gemahlen, mit Zusatzstoffen gemischt, gepresst und anschliessend gesintert. Sintern bedeutet ein Erwärmen bis knapp unter den Schmelzpunkt der tiefstschmelzenden Materialien. Durch das Teigigwerden dieser Pulver verbinden sich die zusammengepressten Pulverkörnchen zu festen Bauteilen. Durch Sintern lassen sich Materialien zusammenbringen, welche nicht zusammen legiert werden könnten, und durch den Druck lassen sich beim Pressen poröse, aber auch hochfeste Bauteile herstellen, welche nach dem Sinterprozess

kaum noch nachbearbeitet werden müssen.

Die Nachteile dieser NeodymMagnete sind, dass sie sich bereits ab 80 °C entmagnetisieren und dass sie sehr korrosionsanfällig sind.

Durch Zusätze von Dysprosium kann die Temperaturstabilität auf ca. 200 °C erhöht werden und durch Kobalt werden die Magnete korrosionsbeständiger.

Selten-Erde-Metalle Zu den Selten-Erden-Metallen und den Lanthanoiden gehören insgesamt 17 Elemente (Bild 7).

Die Lanthanoide sind jene 14 Elemente, welche im Periodensystem dem Element Lanthan mit der Ordnungszahl 57 folgen. Da sich diese Elemente, zu denen auch

Neodym und Dysprosium gehören, vorwiegend im inneren Atomaufbau unterscheiden, bleiben die chemisch relevanten, aussenliegenden Schalen einander sehr ähnlich. Deshalb sind diese Metalle auch nur mit grossem chemischem Aufwand untereinander aufzutrennen. Lanthan gehört aber auch zu der dritten Nebengruppe im Periodensystem.

Zusammen mit den beiden Leichtmetallen Scandium (Ordnungszahl 21, Dichte 2.985 g/cm3) und Yttrium (Ordnungszahl 39, Dichte 4.472 g/ cm3) bilden die Lanthanoide die Gruppe der Metalle der seltenen Erden.

Die meisten dieser Metalle kommen in der Erdkruste im kleinen einstelligen ppm-Bereich vor. Ausnahmen sind Yttrium mit

Bild 8. Die Tesla-Motoren sind als Asynchronmotoren aufgebaut: Aussenherum läuft das Drehfeld, im Anker sind die unmagnetischen Leiter, in welchen durch Induktion ein Magnetfeld aufgebaut wird.

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69 26 ppm, Lanthan mit 17 ppm, Cer mit 43 ppm und Neodym mit 22 ppm.

Der Begriff «Seltene Erden» ist aber missverständlich. Richtig heisst diese Gruppe «Metalle der Seltenen Erden», und derart selten sind sie auch nicht. Gold weist nämlich einen Anteil an der Erdkruste von nur gerade 0.004 ppm auf.

Die ersten dieser Metalle wurden zum Ende des 18. Jahrhunderts entdeckt und in ihrer Oxidform isoliert.

Das heisst, es waren nicht die reinen Metalle, sondern ihre Oxide, welche zunächst unterschieden worden sind. Diese Oxide wurden zu jener Zeit auch «Erden» genannt. Die Gesteine, in welchen diese Oxide gefunden werden konnten, waren aber tatsächlich selten und auch heute gibt es nur wenige bekannte grosse Lagerstätten dieser Mineralien. Der Abbau und die Aufarbeitung der Metalle sind aufwändig und umweltbelastend und werden vor allem in der Volksrepublik China gemacht. China erzeugt mehr als 90 % der weltweit eingesetzten Metalle der Seltenen Erden und kann damit auf den Verbrauch dieser Metalle Einfluss nehmen. Aus diesen Gründen sucht die Industrie konstruktive Wege, welche an den Metallen der Seltenen Erden vorbeiführen.

In der Automobilbranche werden im Elektrofahrzeug- und Hybridbereich im Moment vor allem permanenterregte Synchronmotoren eingesetzt. Studien zeigen aber auf, dass es durchaus Alternativen dazu gibt.

Asynchronmotoren Asynchronmotoren (Bild 8) sind robuste, nicht anfällige Motoren und eignen sich gut für hohe Drehzahlen.

Die erforderliche Leistung wird mit mässigen Stromstärken, dafür mit hohen Drehzahlen erreicht. Dadurch bauen die Motoren klein. In den oberen Drehzahlbereichen überzeugen sie durch hohe Wirkungsgrade. Da keine Permanentmagnete gebraucht werden, ergibt sich ein kostengünstiger, aber auch ein einfacher

Hybrid- und Elektrofahrzeuge FACHWISSEN Aufbau. Im Schiebebetrieb weisen sie als magnetlose Motoren keine Schleppverluste auf. Sie eignen sich für den externen, aber auch für den getriebeintegrierten Einbau.

Fremderregte Synchronmotoren Diese Drehstrommaschine (Bild 9) wird im Generatorbereich schon seit über 100 Jahren eingesetzt.

Der Aufbau ist durch die zusätzliche Bestromung des Rotors und die dadurch anfallende Vergrösserung der Leistungselektronik etwas aufwändiger. Isolierung und Kühlung des Rotors müssen realisiert werden, und die Übertragung des Erregerstroms auf den drehenden Rotor sollte wartungs- und verschleissfrei gestaltet werden. Dazu muss auch ein Rotorlagegeber eingebaut werden.

Belohnt wird dieser Aufwand durch einen guten Wirkungsgrad im unteren und zum Teil auch im oberen Drehzahlbereich.

Synchronreluktanzmaschine Schaltbare Reluktanzmotoren sind relativ laut und schwingungstechnisch nicht optimal. Für die Synchronreluktanzmaschine ist dafür ein Frequenzwandler erforderlich.

Da die gesamte Energie durch die Reluktanz übertragen wird, sind für entsprechende Drehmomente relativ hohe Phasenströme erforderlich. Dafür sind kaum Rotorverluste und -erwärmungen zu erwarten.

Ein Rotorlagegeber ist auch hier erforderlich, und die Leistungsdichte ist im Verhältnis zu den verglichenen Maschinentypen eher niedrig.

Alle drei «magnetlosen» Motoren können aber folgende Forderungen der Automobilindustrie erfüllen: • Die erforderlichen Materialien sind verfügbar.

• Ein relativ einfaches Recycling ist möglich.

• Die Antriebe sind gegen die umweltmässigen Bedingungen im Motorraum resistent.

• Im Schiebebetrieb bauen sich keine Schleppmomente auf (ausser im Rekuperationsfall).

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Bild 9. Renault baut einen elektrisch erregten Synchronmotor ein, welcher von Continental gebaut wird.

• Die E-Maschinen bieten einen fast geräuschlosen Betrieb.

• Sie verfügen über einen guten Wirkungsgrad in realistischen Fahrzyklen.

In dieser Sicht kann es sein, dass die im Moment noch

dominierenden permanenterregten Synchronmaschinen in unseren Hybrid- und Elektrofahrzeugen im Laufe der Zeit aus materialtechnischen Gründen den magnetlosen Elektromotoren Platz machen werden.

FRAGE 1. W ie sieht die Hysteresiskurve eines sehr guten Permanentmagneten aus?

2. A us welchem Element werden starke Magnete hauptsächlich hergestellt?

Nennen Sie das Element, sein Kurzzeichen und die Ordnungszahl.

3. W ie unterscheidet sich ein Asynchronmotor von einem Synchronmotor in Bezug auf Rotordrehung und Drehstromfrequenz?

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TECHNIK SSM-Tagung 2015

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Fachtagung synthetische Treibstoffe

POWER TO GAS – POWER TO LIQUID Die Schweizerische Studiengesellschaft für Motorbetriebsstoffe SSM organisiert in Zusammenarbeit mit der Society of Automotive Engineers SAE jedes Jahr eine technisch hochstehende Tagung zu einem automobiltechnischen Thema. Dabei stehen technische Lösungsansätze im Vordergrund. Dieses Jahr zeigten die Referenten auf, wie der alternativ produzierte Überschuss-Strom in Wasserstoff oder Methangas (Power to Gas) oder Flüssigtreibstoffe (Power to Liquid) umgewandelt werden kann.

Text: Andreas Senger | Bilder: Referenten SSM-Tagung 2015, Quellenangaben jeweils in den Präsentationen

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ie nationale Politik hat die Energiewende im Grundsatz beschlossen: Die Kernkraft soll durch alternative Stromproduktionsmöglichkeiten (Solar, Wind, Was­ser­kraft) substituiert werden. Zudem herrscht die Grundtendenz in der Politik vor, die Abhängigkeit von ausländischen Lieferanten der fossilen und damit endlichen Treibstoffe zu verkleinern.

Zum einen, um den helvetischen CO2-Ausstoss zu verringern, zum anderen, um den Selbstversorgungsgrad zu erhöhen.

Der Energiehunger der Schweiz wird in den nächsten Jahren durch eine prognostizierte Zunahme der Bevölkerung auf rund zehn Millionen Einwohner weiter steigen. Die Zunahme der installierten Stromproduktion hinkt den Bedürfnissen des Marktes hinterher. Es wird mehr Strom importiert als exportiert.

Wegen Überkapazitäten von alternativ produzierter Elektrizität vor allem aus Deutschland ist der Marktpreis des Stromes zudem ins Bodenlose gefallen (3–4 Cent/kWh).

Wasserkraftwerke können trotz unbestrittener Umweltfreundlichkeit nicht mehr ökonomisch betrieben werden. Die Gestehungskosten mit Laufwasserkraftwerken sind aktuell höher als die Marktpreise.

Es ist deshalb günstiger, den Strom wegen teilweise massiver Überkapazitäten aus dem Ausland zu beziehen.

Spannungsfeld Abhängigkeit Die Abhängigkeit der Schweiz von fossilen Treibstoffen ist einer der Motivationsgründe, sich dem Thema

automotive total:

Mehr Bewohner, mehr Mobilität, mehr Heizenergie: Die ständig steigende Bevölkerung in der Schweiz verbraucht kontinuierlich mehr Energie.

Der Vergleich der Stromproduktion von Deutschland zur Schweiz macht es deutlich: Der hiesige Strommix ist praktisch CO2-frei.

Wegen der massiven Subventionierung von Alternativstrom in Deutschland ist Wasserkraftstrom nicht mehr konkurrenzfähig. synthetisch hergestellte Treibstoffe zu stellen. Durch die Umwandlung von günstigem Überschuss-Strom in Wasserstoff oder Methangas (Power to Gas, PTG) oder in Flüssigtreibstoffe (Power to Liquid, PTL) könnte der Individualverkehr CO2-neutral betrieben und der heutige CO2-Ausstossanteil von 40 %

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verkleinert werden. Allerdings ist es aus ökonomischen und ökologischen Gründen nicht sinnvoll, statt fossile Treibstoffe im Ausland durch endliche Energieträger hergestellten Strom zu importieren.

Leider ist der Strommix insbesondere in Deutschland durch die politisch gewollte Abschaltung der

Kernkraftwerke und das Hochfahren von Braun- und Steinkohle- sowie Gaskraftwerken alles andere als CO2-freundlich (siehe Grafik oben).

Zudem sind die mit massiven Subventionen zugebauten alternativen Stromerzeugungen wie Wind und Solar nicht als kontinuierlicher Bandstrom zuverlässig nutzbar. Die

SSM-Tagung 2015 TECHNIK

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Share of fossil energy will still be 80%,Verschiedene but thereUmwandlungsverfahren will be a shift fromwurden auf die technische und oil towards gas wirtschaftliche Umsetzung überprüft und Pilotanlagen für PTG und PTL aufgebaut.

Eine reversible Brennstoffzelle kann durch Elektrolyse H2O in H2 und O2 umwandeln.

Umgekehrt wandelt sie die beiden Komponenten wieder in Strom um.

Speicherung von Überschuss-Strom ist die eine Herausforderung, die Belastung der Stromnetze durch die zentrale Produktion (bspw. Windparks in der Nordsee) eine andere.

Die Schweiz steht mit dem aktuellen Strommix von rund 40 % Kernenergie (26,4 TWh) und knapp 60 % Wasserkraft (39,3 TWh) punkto CO2-Ausstoss sehr gut da.

Die Speicherung des Stromes in Pumpspeicherkraftwerke lohnt sich aber ebenfalls nicht mehr. Die durch die Schweizer Politiker forcierte und subventionierte Photovoltaik wird auch in der Schweiz zu einem Überangebot von elektrischer Energie insbesondere im Sommer führen.

Weltweite Entwicklung der Energieträger und deren Anteil: Erneuerbare (Renewables) werden in den nächsten Jahrzehnten sanft zulegen.

PTL und PTG als Zukunftslösung?

Verschiedene Referenten zeigten die technischen Umwandlungsmöglichkeiten auf. Mittels Elektrolyse in einer reversiblen Brennstoffzelle kann Überschuss-Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespaltet werden.

Durch Zugabe von Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid entsteht Methan CH4. Durch Verflüssigung des Methans und durch weitere Verfahren (Fischer-Tropsch-Synthese) können zudem weitere synthetische Treibstoffe produziert werden. Diese Umwandlung in gasförmige synthetische Treibstoffe kostet nach ers­ten Schätzungen ca. 15 Rappen/kWh. Flüssiger Synthetikdiesel kos­tet nach

aktuellem Wissensstand zwischen 1 und 1.10 Franken in der Herstellung (ohne steuerliche Belastung).

Der Wirkungsgrad der Umwandlung von Strom in Wasserstoff beträgt je nach eingesetzter Brennstoffzellentechnik zwischen 50 und 92 %. Die Umwandlung von Strom in Methan ca. 60 %. Die technische Machbarkeit wurde in diversen Pilotanlagen in Deutschland unter Beweis gestellt. Bei Bedarf kann aus Gas zudem wieder Strom erzeugt werden, was die Anlagen im Verbund mit Gasspeichern zu Stromspeichern werden lässt.

Um den Blick auch auf die globale Entwicklung zu lenken, zeigte ein

CO2-Faktor verschiedener Stromproduktionsmöglichkeiten.

SSM-TAGUNG VERPASST?

Source: BP Outlook 2035

Vertreter des Erdölmultis BP auf, welche Energieansprüche in der globalen Wirtschaft vorhanden sind.

Die Erneuerbaren werden, solange fossile Energieträger wie Erdöl, Kohle und Erdgas vorhanden sind, ein Mauerblümchendasein fristen. In Europa könnte durch Umverteilung beispielsweise der CO2-Steuer zugunsten synthetischer Treibstoffe ein höherer Anteil resultieren. Wie sich dies auf die Wirtschaftsleistung und die Preise auswirken würde, kann heute aber kein Experte abschätzen.

Solange die Wasserkraftwerke in der Schweiz nicht mehr rentieren, stellt sich die Sinnfrage dieser Anstrengungen.

Die von der technischen Kommission der Schweizerischen Studiengesellschaft für 9 Motorbetriebsstoffe SSM in Zusammenarbeit mit der Society of Automotive Engineers SAE Switzerland organisierte Fachtagung bietet jedes Jahr eine geballte Ladung an Fachwissen rund um automobiltechnische Themen. Im Gegensatz zu anderen Veranstaltungen wer­den im Anschluss an die Fachtagung die Informationen der Referenten jeweils online gestellt. Wer die Tagung verpasst hat, kann die Referate von 2007 bis 2015 kostenlos herunterladen unter www.strasseschweiz.ch/ssm/ vortragstagungen-ssm/.

LAUFSTEG Mercedes-Benz GLC

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SUV mit neuartiger Luftfederung Air Body Control

OPTIMALER FEDERUNGSKOMFORT Auf der Internationalen Automobilausstellung in Frankfurt feierte der GLC kürzlich Premiere. Der Nachfolger des GLK ist grösser als sein Vorgänger, bringt aber trotzdem weniger Masse auf die Waage. Vor allem im Radaufhängungsbereich beschreitet MercedesBenz neue Wege: Ein optionales Air Body Control mit Mehrkammer-Luftfedersystem ermöglicht eine variable Federkennlinie an Vorder- und Hinterachse und bietet zudem ein adaptives Schwingungsdämpfersystem. Text: Andreas Senger | Bilder: Mercedes-Benz

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ie sein Vorgänger GLK (Bauzeit von 2008 bis 2015) basiert der neue GLC auf der Plattform der C-Klasse.

Um die Namensgebung durch alle Baureihen zu vereinfachen, tritt an Stelle des Buchstabens K das C, um auf die Familienzugehörigkeit aufmerksam zu machen.

Das Segment der mittelgrossen SUV boomt nach wie vor. MercedesBenz hat dem GLC entsprechend viele Technikfeatures gegönnt, um in vielen Bereichen die Kunden zu einem Kauf zu animieren. Von einer umfangreichen Fahrerassistenz bis hin zum Hybridmodell GLC 350 e 4Matic oder von einem speziellen Offroadpaket bis zur optionalen Luftfederung Air Body Control: Für alle Kundensegmente werden einer entsprechenden Individualisierung und damit vielen aufpreispflichtigen Optionen Raum geboten.

Das Modell GLC als Nachfolger des GLK weist zwar grössere Dimensionen auf. Durch clevere Materialwahl mit Einsatz vieler Leichtmetallkomponenten und effiziente Motorisierungen konnte der Verbrauch trotzdem um bis zu 19 % gesenkt werden.

2 Diesel, 1 Ottomotor, 1 Getriebe Zum Verkaufsstart sind zwei Dieselmotoren (220 mit 125 kW/170 PS; 250 mit 150 kW/204 PS) und ein Ottomotor (250 mit 155 kW/211 PS) im Angebot. Die Umwandlung von Drehzahl und Drehmoment der Vierzylinder-Verbrennungsmotoren übernimmt eine Neunstufen-Drehmomentwandler-Getriebeautomatik (9G-Tronic).

Ein angeflanschtes einstufiges Verteilergetriebe verteilt das Antriebsdrehmoment zu 45 % an die Vorder- und 55 % an die Hinterachse.

Durch das Auslagern des Verteilergetriebes und den Wechsel von einer Aluminiumlegierung auf Magnesium für das Gehäuse des Automaten

reduzierten die Ingenieure die Masse um insgesamt 12 kg. Damit ist es auch einfacher, später eventuell nur eine hinterradgetriebene Version darzustellen. Zudem können im Automaten wie im Verteilergetriebe durch die räumliche Trennung auch die Ölspezifikationen individualisiert werden.

Ende Jahr wird eine Hybrid­ variante GLC 350 e 4Matic zu den drei aktuellen Modellen stossen.

Diese ist wie alle Hybridfahrzeuge bei Mercedes-Benz mit dem 7G-Tronic-Plus-Automaten ausgestattet, welcher über eine Nasskupplung verfügt, um den Verbrennungsmotor vom Antriebsstrang zu trennen. Die

Die überarbeitete 9G-Tronic arbeitet nach wie vor mit einem Drehmomentwandler.

Um die Masse zu reduzieren, wird das Gehäuse neu aus Magnesium gefertigt.

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Mercedes-Benz GLC LAUFSTEG

Gegen Aufpreis ist das Air-Body-Control-Luftfederfahrwerk mit adaptiven Schwingungsdämpfern erhältlich. Ein Offroad-Paket gibt’s ebenfalls als Option.

An der Hinterachse verfügt das Air Body Control über Rollbalg-Elemente mit zwei zusätzlichen Luftkammern. Somit lassen sich auch an der Hinterachse die Federrate und die Fahrzeughöhe anpassen. Die Umstellung der Feder-/ Dämpfercharakteristik erfolgt innert 60 Millisekunden. Serienmässig verfügt der GLC über eine Stahlfederung. aktuellen Angaben zum Plug-inHybrid-Modell lassen aufhorchen: 235 kW/320 PS Systemleistung, 0–100 km/h in 5,9 s und 60 g/km CO2-Ausstoss.

Das Mehrkammer-Luftfedersystem Air Body Control verfügt über zuschaltbare Luftfedervolumina (im oberen Teil zu erkennen). Dadurch lässt sich die Federrate an die Fahrsituation anpassen. Ein adaptiver Einrohrschwingungsdämpfer sorgt für variable Zug- und Druckstufen.

Multiadaptive Federung/Dämpfung Serienmässig wandeln beim GLC Stahlfedern Fahrbahnstösse in Schwingungen um. Die adaptiven Zweirohrschwingungsdämpfer mit externem Regelventil für die Anpassung von Zug- und Druckstufe und separatem Hydraulikspeicher (mit Gaskissen) sind auch im neuen AirBody-Control-Luftfederungssystem verbaut.

Das gegen Aufpreis erhältliche Luftfederungssystem weist dabei eine interessante Neuheit auf: Dank mehreren, mittels Magnetventil zuschaltbaren, Luftkammern kann in Sekundenbruchteilen die Federrate angepasst werden. Durch Zuschalten zusätzlicher Volumina wird die

Das Verteilergetriebe ist am Ausgang des 9-Stufen-Automaten angeflanscht. Dies vereinfacht die Konstruktion und lässt die Option für einen Hinterradantrieb offen.

Federung weicher. Beim Wegfall der Zusatzvolumina wird die Feder härter. Im Verbund mit den adaptiven Einrohrschwingungsdämpfern mit externem Gaspolster und externer Ventilsteuerung ist eine Adaption an veränderte Fahrsituationen innert 60 ms möglich. Durch das externe Regelventil wird ein zusätzlicher Ölstrom am Arbeitskolben durchgesteuert. Damit lassen sich die Druck- und die Zugstufe individuell anpassen.

Mit der Kombination der Federungs- und Dämpfersteuerung konnten die Entwickler eine Wankreduzierung bei Kurvenfahrt realisieren (entspricht einer Unterstützung des konventionellen Kurvenstabilisators). Eine kontinuierliche Rundum-Niveauregulierung passt sich ändernden Massenverteilungen an.

Je nach Vorwahl des Fahrdynamikprogrammes Dynamic Select setzt

das Fahrwerk die Fahrerwünsche um: Beim Sportmodus senkt sich die Karosserie um 15 mm ab. Im Comfort-Modus regelt das System auf Standardhöhe, und beim aufpreispflichtigen Offroad-Paket wird die Karosserie 50 mm angehoben.

Dadurch wird eine Bodenfreiheit von maximal 22,7 cm realisiert.

Auch bei den Fahrerassistenzsystemen lässt sich der GLC nach Lust und Laune ausstaffieren. Meist gegen Aufpreis kann der ab 51’700 Franken teure Midsize-SUV mit allen aus dem Konzern bekannten Systemen aufgerüstet werden.

Ein Head-up-Display kann für 1335 Franken geordert werden, um die relevanten Fahranzeigen auf die Frontscheibe projizieren zu lassen.

Weitere Motorisierungen werden nach der Marktlancierung folgen.

Insbesondere eine AMG-Version dürfte bei den Schweizer Kunden Anklang finden.

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LAUFSTEG Opel Astra

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Fünfte Generation des Kompaktwagenklassikers

LEICHTER, HELLER UND GUT VERNETZT Leichter, aber mit mehr Platz im Innenraum und befeuert von State-of-the-Art-Motoren präsentiert sich die neue Generation des Opel Astra. Dazu ist auf Wunsch ein Voll-LED-Matrix-Lichtsystem erhältlich, und auch sonst glänzt der Kompaktwagen mit Sicherheits- und Komfortsystemen, die bisher höheren Fahrzeugklassen vorbehalten waren. Text: Stefan Gfeller | Bilder: Opel

S

ämtliche Triebwerke im Astra gehören Opels neuer Motorengeneration an, die seit Sommer 2013 sukzessive auf den Markt kommt.

Die meisten dieser Aggregate kommen inzwischen bereits in anderen Opel-Modellen zum Einsatz und wurden in AUTO&Technik beschrieben. Dazu zählen der Einliter-Dreizylinder-Turbo und die 1,6-l-«Flüsterdieselmotoren»; der 1.6 ECOTEC Direct Injection Turbo als Topmotorisierung (ab 2016 erhältlich) befeuert mit ähnlichen Leistungswerten bereits den Corsa OPC. Der neue 1.4 ECOTEC Direct Injection Turbo, ein Vierzylinder aus der gleichen Small-Gasoline-Engine-Familie wie der Einliter-Dreizylinder und gemeinsam mit diesem entwickelt, debütiert im Astra. Der Vierzylinder steht in den beiden Leistungsstufen 92 kW/125 PS und 110 kW/150 PS zur Wahl und verfügt ebenso wie sein kleiner Bruder über zentrale Benzindirekteinspritzung sowie Turboaufladung.

Insgesamt reicht die Leistungsspanne des Motorenportfolios von 74 kW/100 PS bis 147 kW/200 PS und der Hubraum der Benziner von 1,0 bis 1,6 Liter.

Fahrwerk und Lenkung Beim Fahrwerk verlässt sich Opel auf Bewährtes, das weiter optimiert wurde. Vorne kommt eine MacPherson-Federbeinachse zum Einsatz, hinten die Verbundlenkerachse mit Watt-Gestänge in der von Opel patentierten Anordnung: Das für den neuen Astra nochmals gewichtsoptimierte Gestänge ist am Wagenboden direkt hinter der Mittelachse der Hinterräder positioniert. Es besteht

Fünfte Generation: Der Astra wurde von Grund auf neu entwickelt. aus einem kurzen, schwenkbaren Ausgleichslenker mit Kugelgelenken, an denen die Querstreben zu den Rädern befestigt sind.

Die geschwindigkeitsabhängige Servounterstützung der Zahnstangenlenkung erfolgt beim neuen Astra elektrisch statt hydraulisch und bietet zusätzliche Funktionserweiterungen wie die Komfortregelung SRS (Smooth Road Shake), die allfällige Unwuchten an den Rädern erkennt und herausfiltert. Die DPC-Kontrolle (Drift Pull Compensation) verhindert, dass der Wagen – beispielsweise unter Seitenwindeinfluss – trotz gerader Lenkradstellung in eine Richtung zieht.

ESPPlus Das elektronische Stabilitätsprogramm ESPPlus ist in allen Modellen serienmässig am Werk und bündelt

verschiedene bremsabhängige Kontrollfunktionen wie ABS, Traktionskontrolle, elektronische Bremskraftverteilung und Bremsassistent.

Hinzu kommt die Kurvenbremskontrolle CBC, die einsetzt, sobald unter Querkrafteinfluss gebremst wird. Die Giermomentkontrolle TVBB bremst situationsabhängig das kurveninnere Hinter- und/oder Vorderrad ab, während der Fahrer beschleunigt.

Eine Kurventraktionskontrolle CTC verhindert das Durchdrehen des kurveninneren Vorderrads und reduziert damit die Untersteuerneigung. Die elektronische Schleppmomentregelung EDC verhindert den Radschlupf bei schlagartigem Drehmomentüberschuss. Der hydraulische Fading-Assistent HBAF gleicht automatisch den nach mehreren heftigen Bremsmanövern hintereinander nachlassenden Systemdruck

aus: Je nach Fahrzeuggeschwindigkeit, Pedalbeschleunigung und Scheibentemperatur leitet die ABS-Pumpe zusätzliche Flüssigkeit in den Bremskreislauf. Das AnhängerStabilitätsprogramm TSA schliesslich macht das Gespannfahren sicherer, indem es Pendelbewegungen durch eine gezielte Gasrücknahme und Bremsimpulse reduziert.

LED-Matrix Mit dem Astra hält das Voll-LEDMatrix-Lichtsystem Einzug in die Kompaktklasse. Das aus 16 Elementen – 8 auf jeder Fahrzeugseite – bestehende «intelligente» und dynamische IntelliLux LED passt die Länge und die Verteilung des Lichtkegels automatisch und kontinuierlich jeder Verkehrssituation an und bietet dabei stets die maximale Leuchtkraft. Opel verzichtet dabei

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Opel Astra LAUFSTEG

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Bewährt: das Fahrwerk mit vorderer MacPherson-Federbeinachse und Verbundlenker-Hinterachse mit Watt-Gestänge.

In zwei Leistungsstufen: Der neue Vierzylinderbenziner 1.4 ECOTEC Direct Injection Turbo kommt im Astra zu seinem ersten Einsatz. interessanterweise auf die Kopplung an ein Navigationsgerät – die Technologie erkennt von selbst, ob das Auto beispielsweise gerade in einer geschlossenen Ortschaft oder über Land unterwegs ist.

Fahrerassistenzsysteme Die Fahrerassistenz wurde in der neuen Modellgeneration verbessert und um weitere Systeme ergänzt.

Basis vieler Anwendungen ist die jüngste Generation der OpelFrontkamera (Monokamera), die im neuen Astra ihr Debüt gibt. Sie verfügt über eine leistungsstärkere

Bildverarbeitung und eine höhere Erkennungsrate. Weiter optimiert wurde etwa der Verkehrsschildassistent, und der Spurassistent verfügt nun über eine aktive Lenkkorrektur.

Beim Frontkollisionswarner mit situationsabhängig abgestuften Gefahrenbremsungsmodi kann der Fahrer am Lenkrad drei Sicherheitsabstandstufen einstellen, an denen sich die Anlage orientiert – nah, mittel und weit. Das System funktioniert im Verbund mit neuen Funktionen wie der integrierten Bremsunterstützung und der automatischen Gefahrenbremsung. Wird die Reaktion des

Kompaktklasse-Novum: Das dynamische Voll-LED-Matrix-Lichtsystem IntelliLux LED passt die Länge und die Verteilung des Lichtkegels automatisch und kontinuierlich jeder Verkehrssituation an.

Fahrers auf die erste Warnung als unzureichend eingestuft, erhöht das System den Bremsdruck (integrierte Bremsunterstützung) oder bremst das Auto selbstständig ab (automatische Gefahrenbremsung). Dies, um eine Kollision im niedrigen bis mittleren Geschwindigkeitsbereich (8 bis 80 km/h) zu vermeiden oder zumindest die Folgen eines Aufpralls zu minimieren. Unter 40 km/h kann das System die Kollision durch eine Vollbremsung vermeiden.

OnStar Der neue Astra ist das erste OpelModell, das schon ab Marktstart über OnStar verfügt. Das System ist in China, Mexiko und den USA bereits bei sieben Millionen Kunden im Einsatz und kommt nun auch nach Europa.

Mit OnStar wird der Astra über einen leistungsstarken 4G/LTEWLAN-Hotspot verfügen, an den sich bis zu sieben mobile Endgeräte koppeln lassen. Das System bietet jedoch in erster Linie umfangreiche Servicefunktionen wie Notfallhilfe und Pannenservice. Dabei wird der Fahrer stets mit echten Menschen verbunden und nicht mit Maschinen: Die OnStar-Berater sitzen im Servicecenter im englischen Luton, sind rund um die Uhr an 365 Tagen im Jahr erreichbar und beantworten Fragen in der jeweiligen Sprache der Nutzer.

Im Auto stellen drei Tasten in der Rückspiegelarmatur oder der Dachkonsole eine direkte Verbindung zu OnStar her. Mit der blauen

Service-Taste lassen sich Dienste wie die Fahrzeugdiagnose oder die automatische Zieleingabe nutzen.

Sucht der Fahrer beispielsweise ein bestimmtes Restaurant, lädt der OnStar-Berater die gewünschte Adresse direkt in das Navigationssystem. Die rote SOS-Taste verspricht sofortige Hilfe, unabhängig davon, ob die Insassen diese selbstständig anfordern können oder nicht. Per Druck auf die Privat-Taste bleibt der aktuelle Aufenthaltsort verborgen.

Kommt es allerdings zur AirbagAuslösung, steht die Sicherheit an erster Stelle und OnStar gibt die Standortdaten automatisch durch, so dass die Notfallhelfer schnellstmöglich zur Unfallstelle gelangen können.

Mit einer Smartphone-App kann OnStar gar von überall aus kontaktiert werden, wenn beispielsweise das Auto gestohlen wurde und die Zündung blockiert werden soll oder der aktuelle Standort unbekannt ist. Über die App lassen sich auch wichtige Fahrzeugdaten wie die Ölqualität und der Reifendruck abrufen und der Wagen auf- oder abschliessen, sollte man sich einmal ausgesperrt haben.

Apropos Smartphone: Mit dem R 4.0 IntelliLink und dem Navi 900 IntelliLink feiern zwei neue Infotainmentsysteme im Astra Premiere, die mit Apple CarPlay und Android Auto (Navi 900: voraussichtlich ab 2016) kompatibel sind. Das Smartphone wird dadurch mit dem Bordsystem verbunden und nahtlos in dieses integriert.

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