AT_11_2016

11 | NOVEMBER 2016

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NEWS Techniktrends

FACHWISSEN LED-Matrix-Scheinwerfer Mit LED-Matrix-Scheinwerfer­ systemen lassen sich verschie­ dene Ausleuchtungen der ­Fahrbahn und auch Ausblend­ funktionen abbilden

TECHNIK SSM-Vortragstagung 2016 Die «Softwareoptimierung» ­einiger Automobilhersteller und künftige Abgas-Prüfverfahren standen im Zentrum der dies­ jährigen Tagung

LAUFSTEG Opel Ampera-e Über 500 Kilometer Reichweite und Platz für fünf Passagiere: Opel gibt mit dem Ampera-e kräftig Strom Mercedes E-Klasse All-Terrain Offroad-orientierte Version des E-Klasse-Kombis mit erhöhter Bodenfreiheit, serienmässiger Luftfederung und Allradantrieb

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DLR

WENN DIE SCHIENE MIT DER STRASSE SPRICHT

Bild: DLR

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ie intelligenten Autos der Zukunft kommunizieren miteinander und mit der umgebenden Infrastruktur.

Möglich macht dies die so genannte Car2X-Technologie, die zu mehr Effizienz, Komfort und Sicherheit im Strassenverkehr beitragen kann.

Das Deutsche Zentrum für Luftund Raumfahrt DLR wendet diese Technologie nun auch verkehrsträgerübergreifend für die Kommunikation zwischen Schiene und Strasse an.

An Car2X forschen die Wissenschaftler des DLR-Instituts für Verkehrssystemtechnik bereits seit vielen Jahren. Mit der Anwendungsplattform Intelligente Mobilität AIM stehen ihnen dafür unter anderem eine Forschungskreuzung, eine Teststrecke auf dem Braunschweiger Innenstadtring und verschiede-

Kommunikation zwischen Schiene und Strasse: In der Simulation sieht man, wie der Autofahrer am Bahnübergang in seinem Display über das Geschehen informiert wird. ne Simulatoren zur Verfügung. Nun erschliessen die Wissenschaftler Potenziale für die Anwendung der Car2X-Technologie auf das Transportmittel Bahn, um diese Standards für

die Schiene zu eröffnen – aus Car2X wird Rail2X. Ein Beispielszenario demonstrierte das DLR bei der InnoTrans 2016 in einem Auto-Fahrsimulator:

Ein herannahender Zug übermittelt beim Überfahren eines Einschaltkontakts die Information, dass er den Bahnübergang passieren möchte.

Zeitgleich erhält der Autofahrer von dem Bahnübergang eine Warnmeldung in seiner Instrumentenanzeige und kann dementsprechend frühzeitig reagieren. So kann mithilfe von Rail2X zusätzliche Aufmerksamkeit beim Autofahrer erzeugt werden, die die Sicherheit am Bahnübergang unterstützt und Kollisionen durch Übersehen eines Zuges vorbeugt. Erste Tests im Feld mit einem Schienenund einem Strassenfahrzeug waren bereits erfolgreich. Dazu wurde in den Cockpits eines Forschungs-PW und des DLR-Zweiwegefahrzeugs RailDriVE ein gesicherter Bahnübergang visualisiert und die Restschliesszeit angezeigt. (pd/sag)

FRAUNHOFER

HOCHEMPFINDLICHE SENSOREN FÜR OPTIMALE «SICHT»

Bild: Fraunhofer IMS

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Lidar-Systeme senden ge­ pulste Laserstrahlen, die an der Oberfläche von Objekten reflektiert werden. Mit so genannten Time-of-Flight-Kameras empfängt das Lidar-Gerät die zu­rück­gestreuten Signale. Beim tra­ditionellen Lidar wird ein einziger Laserstrahl auf einen rotierenden Spiegel gelenkt, der so die Umgebung im 360°-Winkel erfasst. Allerdings sind diese Spiegelvarianten sehr klobig und mechanisch fehleranfällig, daher entscheiden sich viele Automobilhersteller gegen das System und verbauen es nicht in Fahrzeugen.

Forscher am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS verwenden daher sehr empfindliche Sensoren, die ohne rotierenden Spiegel auskommen.

Diese erfassen mit einem einzigen

Empfindlich und klein: SPAD-Sensor-Chips werden in CMOS-Technologie realisiert.

Laserblitz die gesamte Szenerie bzw.

Umgebung des Fahrzeugs. FlashLiDAR bezeichnen die Forscher ihre neue Generation von Sensoren, die aus mehreren speziellen, am IMS entwickelten Fotodioden – so genannten Single-Photon AvalancheDioden (SPADs) – bestehen. So wird nicht nur ein Punkt beleuchtet wie beim klassischen Lidar, sondern ein rechteckiges Messfeld.

Die SPADs sind hundert Mal empfindlicher als beispielsweise in Smartphones integrierte Fotodioden.

Sowohl Sensor als auch Auswertelektronik sind auf nur einem Chip verbaut. Dadurch fällt die Entwicklung besonders klein und flach aus.

Automobilhersteller können sie daher problemlos etwa hinter der Windschutzscheibe oder dem Scheinwerfer verbauen. (pd/sag)

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LEXUS

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Das «Kinetic Seat Concept» von Lexus feierte auf dem 2016 Pariser Automobilsalon Weltpremiere.

Die netzbasierte Konstruktion soll die Massstäbe der Sitzfertigung neu definieren.

Die menschliche Wirbelsäule trägt dazu bei, den Kopf zu stabilisieren. Sie ermöglicht dem Becken und Brustkorb kleinste Rotationsbewegungen und hält dabei, selbst beim Laufen, den Kopf stabil. Die neu entwickelten Sitzflächen und Rückenlehnen schaffen die Voraussetzungen, um solche Minimalbewegungen ebenfalls im Fahrzeug zu ermöglichen. Kopfbewegungen während der Fahrt werden somit stabilisiert. Das im Ergebnis deutlich ruhigere Blickfeld wirkt zugleich der Ermüdung der Fahrzeuginsassen

entgegen und schafft einen spürbaren Komfortgewinn. Der Sitzrahmen ist mit einer Netzstruktur bespannt, die sich von der Mitte der Rückenlehne strahlenförmig nach aussen ausweitet. Dank ihrer Flexibilität passt sie sich den Körperkonturen an und verteilen die Last des Körpergewichts. Statt aus petrochemisch erzeugten Kunststoffen bestehen die Kettfäden der Netzstruktur aus umweltfreundlicher, synthetischer Spinnenseide. Ihr Hauptbestandteil sind Proteinfasern, die durch mikrobielle Fermentation gewonnen werden. Diese werden versponnen und zu einem neuartigen Werkstoff verarbeitet, der einen deutlichen Gewinn bei der Abfederung von Stössen bietet. Das Zentrum der Netzstruktur liegt bei der Rückenlehne auf Höhe der Schulterblätter. (pd/sag)

Bild: Lexus

NEUARTIGE SITZKONSTRUKTION VON LEXUS

Flexible Spinnennetzstruktur passt sich den Körperkonturen an: Kinetic Seat Concept.

SCHAEFFLER

Technologieträger: Schaeffler High Performance 48 V.

S

chaeffler hat im Rahmen des 25. Aachener Kolloquiums seinen Technologieträger «Schaeffler High Performance 48 V» präsentiert, der eine kostengünstige und leistungsfähige 48-Volt-Mild-Hybridisierung zeigt.

Das Konzept weist eine Antriebsar-

chitektur auf, bei der sich ein Elektromotor als so genannte elektrische Achse auf der Hinterachse befindet (P4-Anordnung). Der integrierte Antrieb stellt eine dauerhafte, rein elektrische Leistung von 20 kW zur Verfügung. Diese E-Achse ergänzt dabei den auf die Vorderachse

Bild: Schaeffler

TECHNOLOGIETRÄGER MIT 48-V-MILD-HYBRIDISIERUNG

wirkenden Verbrennungsmotor, der im Falle des Demonstratorfahrzeugs mit einem 48-Volt-Riemen-StarterGenerator verbunden ist..

Mit der E-Achse von Schaeffler wird ein Anfahrmoment von bis zu 2000 Nm erzeugt. Neben dem rein elektrischen Fahren bis zu 35 km/h

ist ebenso aktives «Segeln» bei Geschwindigkeiten mit mehr als 70 km/h möglich. Eine weitere Besonderheit der integrierten Zweigang-E-Achse ist das mögliche Torque Vectoring, also die radselektive Verteilung der Antriebskräfte. Dies verbessert die Agilität und Sicherheit des Fahrzeugs.

In Verbindung mit dem Vorderradantrieb macht die E-Achse das Fahrzeug zu einem Allradler. Bei einem Grossteil der Bremsvorgänge wird durch die Rekuperationsfunktion die beim Bremsen entstehende Energie zurück ins Energiesystem eingespeist, was signifikante Verbrauchsreduktionen ermöglicht. Zudem sind bei der E-Achse von Schaeffler der Elektromotor und die Leistungselektronik in einer Einheit verbaut; das spart wichtigen Bauraum und Gewicht. (pd/sag)

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LED-Matrix-Scheinwerfer mit blendfreiem Fernlicht.

Bild 1. Opel stellt im Astra ein erstes Matrixlicht für Mittelklasse­fahrzeuge vor. Acht Leuchtpunkte in fünf kleinen Reflektoren ergänzen das Abblendlichtmodul.

LED-Matrix-Scheinwerfer

GRENZENLOSE AUSLEUCHTUNG Nachdem sich die LEDs den Markt der Heck- und Markierungsleuchten erobert hatten, war es eine Frage der Zeit, bis sie auch in Frontscheinwerfern eingesetzt wurden. Heute werden durch diese Halbleitertechnologie neue Scheinwerfersysteme denkbar und möglich.

Text: Andreas Lerch | Bildquellen: Audi, Bosch, Hella, Lerch, Mercedes-Benz, Opel

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Bild 2. Die Farbmischmethode nach RGB: Mit einem roten, einem grünen und einem blauen Farbpunkt lassen sich die anderen Farben, auch Weiss, mischen.

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ie Hella KGaA Hueck & Co. hat in einer Studie herausgefunden, dass ungefähr 30 % aller Unfälle, trotz des wesentlich geringeren Verkehrsaufkommens, nachts geschehen, dass 50 % aus Schwächen in der visuellen Auffassung der Informationen passieren und dass das menschliche Gehirn 90 % aller Informationen während der Autofahrt durch das Auge erhält. Aus diesem Grund ist Hella, ein bedeutender Zulieferer in der Lichtausrüstung der Fahrzeuge, überzeugt, dass die Technik um die Fahrzeugbeleuchtung vor einem weiteren spannenden Entwicklungsschritt steht: der Matrix-LED.

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1908 wurden erstmals elektrische Scheinwerfer eingeführt, einige Jahre darauf zwischen Abblend- und Fernlicht unterschieden, 1957 die asymmetrische Lichtverteilung in die Serie gebracht und 1971 das Halogenlicht für den Autobereich entwickelt. Seit den 1980er Jahren folgten die Entwicklungsschritte rascher aufeinander: 1983 EllipsoidScheinwerfer, 1988 Freiformreflektoren, 1992 Gasentladungslampen, 1993 Polycarbonat-Scheinwerferabdeckungen, 1999 Bi-Xenon-Scheinwerfer, 2003 statisches und dynamisches Kurvenlicht, 2004 LED als Signalleuchten, 2008 Voll-LEDScheinwerfer, 2009 kamerabasierter Scheinwerfer mit adaptiver Hell-Dunkel-Grenze, 2013 Voll-LED-Scheinwerfer mit blendfreiem Fernlicht und

Leuchtdioden Bei Leuchtdioden braucht es keinen glühenden Draht, aber auch keinen heissen Lichtbogen, um die «Elektronenspiele» auf den atomaren Um­laufbahnen anzukurbeln. Wie bei Gleichrichterdioden muss die Schwellenspannung erreicht wer­ den, damit die Sperrschicht von Elektronen überschwemmt wird und durch die Elektronenbewegung die Halbleiteratome im pn-Übergang ins Schwingen kommen, Elektronen verlieren und andere wieder einfangen.

Diese werden nach dem Einfangen ihre Energie durch Aussenden von Lichtquanten los, und so funktionieren die Leuchtdioden eben ohne Wärmeentwicklung. Das relativ monochrom emittierte Licht hängt wesentlich von der Halbleiterdotierung ab. Für rote oder gelbe LED wird im automobilen Bereich häufig Aluminium-IndiumGallium-Phosphid (AlInGaP), für grüne und blaue häufig Indium-Gallium-Nitrid eingesetzt.

Weisse Leuchtdioden können auf zwei Arten hergestellt werden: entweder nach dem Farbmischungs- oder RGB-Verfahren oder durch die Lumineszenzkonversion. Das RGB-Verfahren ist im Bild 2 dargestellt. Wie bei einem Computerbildschirm werden die drei Farben Rot, Grün und Blau übereinandergestrahlt und ergeben in Summe Weiss. Die häufigere Variante in der automobilen Anwendung ist die Lumineszenzkonversion: Dabei wird vor eine blaue LED ein Phosphorplättchen gestellt. Dieses Konversionsplättchen verwandelt einen Teil des blauen Leuchtdiodenlichtes in gelbes Licht. Der restliche blaueTeil und der entstandene gelbeTeil dieser Strahlungen addieren sich wiederum zu weissem Licht (Bild 3 bzw. 2).

Ganz ohne Wärmeenergie funktioniert das System leider doch nicht – wer schon einen LED-Scheinwerfer gesehen hat, weiss, dass darin auch Gebläse verbaut sind. Das Wärmeproblem entsteht bei den Leucht-

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Bild 3. Mit einer blauen LED oder einem blauen Laser sowie einer vorgeschalteten Konversionslinse lässt sich ebenfalls weisses Licht erzeugen. dioden nicht bei der Lichtemission, sondern – wie bei Gleichrichterdioden – durch den fliessenden Strom und die Schwellenspannung. Diese Energie wird im Halbleiter in Wärme umgewandelt und muss seriös abgeführt werden, da Halbleiter sehr wärmeempfindlich sind. Wenn es sich bei einem hellen LED-Lichtmodul nur um eine Leuchtdiode handeln würde, wäre die Thermik wahrscheinlich ein kleineres Problem. Ein LED-Chip weist aber in einem Matrixaufbau auf einer Fläche von wenigen Quadratmillimetern bis zu mehrere hundert Leuchtdioden bzw. Leuchtdiodenfunktionen auf. Bei jeder dieser winzig kleinen Leuchtdioden entsteht im Betrieb eine kleine Wärmemenge, und aufgrund der Nähe der einzelnen LEDs wird die punktuelle Wärme entsprechend gross und muss abgeführt werden. Die gängigen Werte für die Lichtausbeute von Leuchtdioden liegen mit 20 bis mehr als 100 lm/W weit auseinander. Die Farbtemperatur kann durch die verwendeten Halbleitermaterialien und spezielle Filter eingestellt werden. Im automobilen Scheinwerferbereich werden LEDs mit Farbtemperaturen zwischen 4000 und 7000 K eingesetzt.

Erste Serienanwendung Im Audi R8 wurde erstmals ein Voll-LED-Scheinwerfer angeboten (Bild 4). Neben den freien Gestaltungsmöglichkeiten besticht der LED-Scheinwerfer vor allem durch die geringere Energieaufnahme im Vergleich zu den bekannten Halogenlampen. 24 eng beieinanderliegende

weisse LEDs sorgen mit Hilfe von Vorsatzoptiken für ein quasiparalleles Licht, welches in einen dicken Lichtleiter für das Tagfahrlicht eingespiesen wird. Für das Hauptfahrlicht können unabhängig vom Leuchtmittel Reflexions- oder Projektionssysteme verbaut werden. In der ersten Anwendung setzte Audi gleich beide Systeme ein. Die beiden Systeme teilen sich den Kühlkörper und den Träger. Im R8 können oben und unten Reflexionssysteme, dazwischen ein Linsensystem erkannt werden (mittlerer Scheinwerferteil in Bild 4).

Drei einzelne Lichtsysteme mussten dabei eine gemeinsame Lichtverteilung erzeugen. Dafür wurden die beiden Reflektoren so ausgelegt, dass sie wie Nebelscheinwerfer mit einer breiten, symmetrischen Lichtverteilung funktionieren – und der dritte Teil sendet einen schmalen spotartigen «Lichtstrahl» durch das Linsensystem. Damit kann

Bild 4. Der Audi A8 war das erste Serienfahrzeug, das mit LED-Licht ausgerüstet wurde. der Lichtpunkt in der Blickrichtung erzeugt werden.

Zur Wärmeabführung erhielt der Scheinwerfer ein Kühlgebläse. Da sich das im Gehäuse eingeschlossene Luftvolumen während der Abkühlphase zusammenzieht und aus der Umgebung allenfalls feuchte Luft ansaugt, kann diese an der Abdeckscheibe kondensieren, was nicht nur schlecht aussieht, sondern auch die Sicherheit gefährdet. Die kontrollierte Führung der Abluft erlaubt aber ein schnelles Verdunsten des Kondensats.

Systeme mit Arrays Scheinwerfersysteme mit verschiedenen kleinen Reflektoren wurden schon in den 1990er Jahren beispielsweise von Bosch vorgestellt. Als Leuchtmittel wurden damals natürlich

Bild 5. Einen Scheinwerfer mit einer Fülle von kleinen Reflektoren stellte Bosch bereits in den 1990er Jahren vor.

noch Halogenlampen eingesetzt, was bei einem Scheinwerfersystem mit sieben Reflektorsystemen freilich zu einem beachtlichen elektrischen Energieverbrauch führt.Trotzdem war es, zumindest im Versuchsbetrieb, möglich, die einzelnen Systeme auf spezielle Punkte der Fahrbahn auszurichten. Beispielsweise leuchteten in der oberen Zeile (Bild 6) die äussersten Reflektoren den seitlichen Bereich des Fahrzeugs extrem aus und bildeten damit das Kurven- oder auch das Abbiegelicht. Die mittleren Reflektoren waren für das Fernlicht verantwortlich und in Kombination konnten interessante Lichtvarianten gebildet werden.

Genau dieses Prinzip ist in der Zwischenzeit wieder aufgegriffen und mittels Leuchtdioden realisiert worden.

Durch den Einsatz von Leuchtdioden konnten die energetischen, aber auch die thermischen Probleme massiv vermindert werden.

Opel IntelliLux Die Matrixeinheit des IntelliLux-LEDMatrix-Lichts von Opel besteht aus einerTrägerplatte, welche gleichzeitig als Kühleinheit funktioniert. Die Matrixeinheit besteht aus fünf Reflektoren (mit acht LED-Kanälen) und ist dem Hauptabblendlicht (rechts in Bild 7) überlagert. Über und neben dem Abblendlicht befindet sich der Lichtleiter für Blinker-, Stand- und Tagfahrlicht. Drei der fünf

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Bild 7. Der Opel-IntelliLux-Scheinwerfer enthält einen abgewinkelten Lichtwellenleiter, ein Abblendlichtmodul und fünf zusätzliche kleine Reflektoren.

Bild 6. Mit den sieben Reflektoren liess sich die Strasse unterschiedlich ausleuchten.

Matrixreflektoren sind doppelt mit LEDs bestückt. Dadurch werden erweiterte Lichtfunktionen ermöglicht, da diese an einem anderen optischen Punkt im Reflektorsystem leuchten.

Zur Kühlung ist neben der wärmeleitenden Trägerplatte ein Lüfter vorgesehen, welcher sich hinten im Scheinwerfergehäuse befindet und bei Bedarf elektronisch eingeschaltet wird. Das kamerabasierte System erinnert an das System von Bosch und ermöglicht grundsätzlich neun Bilder auf der Strasse, wobei durch eine zusätzliche Dimmung der einzelnen Leuchten sogar die Ausblendung von Gegenverkehr erreicht werden kann.

Während der Ausblendung ist es wichtig, dass das Hauptabblendlicht das Vorfeld des Fahrzeugs ausleuchtet, damit nicht ein dunkler «Strich» den Fahrer verwirrt.

Das Grundlicht nennt sich Landstrassen-Licht (Bild 8) und funktioniert ähnlich wie das konventionelle Abblendlicht. Beim Stadt-Licht bei Geschwindigkeiten <55 km/h werden beide Kurvenlichter mit begrenzter Leistung zugeschaltet. Wird abgebogen oder eine Kurve befahren, leuchtet nur das eine Kurvenlicht, dafür mit voller Leistung. Beim Parkieren und bei eingeschaltetem Rückwärtsgang leuchten neben den Rückfahrlichtern beide Abbiegelichter mit voller Leistung, damit das gesamte Umfeld des Fahrzeugs möglichst gut beleuchtet ist. Bei ausgeschaltetem Motor vor einer Ampel (Start-Stopp-System) optimiert die Elektronik die Leistungsaufnahme der Lichter und mindert die Reichweite. Erkennt das Kamerasystem Linksverkehr, wird ebenfalls das Abblendlicht leicht gedämmt, um

Bild 8. Verschiedene Grundausleuchtungen der Fahrbahn können mit IntelliLux abgebildet werden. Dazu gehören auch Ausblendfunktionen (unterste Zeile).

den Gegenverkehr nicht zu blenden.

Bei vollem Fernlicht leuchten alle Mat­ rixsegmente. Dies kann vom Fahrer manuell oder aber auch vom Fernlichtassistenten gesteuert werden. Beim blendfreien Fernlicht werden entgegenkommende Fahrzeuge ausgeblendet. Auch bei Autobahnlicht werden entgegenkommende und vorausfahrende Fahrzeuge ausgeblendet. Dabei wird ein Algorithmus eingesetzt, der mit einem etwas trägeren Regelverhalten und einer Einschränkung der Fernlichtbreite zur linken Seite hin die Lichtbewegungen mindert und so die Regelung für den Fahrer ruhiger werden lässt.

Mercedes-Benz Multibeam-Scheinwerfer Der Multibeam-Scheinwerfer verfügt ebenfalls über ein Grund-(Abblend)Licht. Drei Grundlichtreflektoren (Pos. 4 in Bild 9) dienen einer breiten Ausleuchtung des nahen Umfeldes vor dem Fahrzeug bei Abblendlicht.

Das Abblendlichtmodul (Pos. 2 in Bild 9) bietet dazu ein Spotlicht, dessen Reichweite und Streuwinkel von einer kamerabasierten Elektronik gesteuert wird. Dieses Modul ist verantwortlich für das Kurvenlicht, das Autobahnlicht, das erweiterte Nebellicht und dient beim adaptiven Fernlicht zusätzlich der Lichtverteilung. Ein spezieller Reflektor (Pos. 5 in Bild 9) dient als Abbiegelichtreflektor, aber auch als spezielles Kreisverkehrslicht.

Als wesentliches Element dient das Rastermodul des MultibeamLED-Fernlichts (Pos. 3 in Bild 9). Eine Leiterplatte mit 24 in einer Linie liegenden Hochleistungs-LEDs, die eine Vorsatz- oder eine Primär- und eine Sekundäroptik enthalten, welche die Lichtverteilung auf der Strasse abbildet. Dazu können die 0.5 mm2 grossen LEDs einzeln angesteuert werden und emittieren je 90 lm. Damit generieren sie eine dynamische Anpassung der Fernlichtverteilung mit einer Reaktionsgeschwindigkeit von 10 ms. Bei ei-

Bild 9. Multibeam LED nennt Mercedes-Benz den Voll-LED-Scheinwerfer: 1 Lichtleiter für Tagfahr-, Stand- und Blinklicht – 2 Abblendlichtmodul – 3 Rastermodul mit 24 LED-Leuchtpunkten in einer Matrixzeile – 4 Abblend-Grundlicht-Reflektoren – 5 Abbiegelicht-Reflektor.

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nem entgegenkommenden Fahrzeug können die entsprechenden LEDs ausgeschaltet werden, während danebenliegende weiterleuchten. Damit wird der Gegenverkehr nicht geblendet und der Fahrer behält die Übersicht über das Strassengeschehen (Bild 10). Die LEDs sind auf der Leiterplatte in ausreichend grossem Abstand montiert, wodurch ein passives Wärmeableitungssystem ausreicht, die Leuchtdioden nicht überhitzen zu lassen. Das Rastermodul und das Abblendlichtmodul erreichen zusammen eine Reichweite von 485 m bei einer maximalen Beleuchtungsstärke von knapp 200 lx.

Merzeiliges Matrixlicht Mit der neuen E-Klasse stellte Mer­ cedes-Benz dieses Frühjahr auch eine neue Generation von Matrixlicht vor. Nach dem einzeiligen Matrixlicht mit 24 Leuchtpunkten wird das System jetzt auf drei Zeilen mit 86 Leuchtpunkten erweitert. Damit wird die grundsätzliche Ausleuchtung des Fahrzeugvorfeldes überflüssig, da durch die mehrzeilige Matrix jeder

FRAGEN 1. Welche beiden Möglichkeiten kennen wir, um mit LEDs weisses Licht zu emittieren?

2. Nennen Sie zwei Gründe, weshalb das Mehrreflektorenlicht den Durch­ bruch erst mit der weissen LED schaffte.

Bild 10. Durch das Matrixlicht lassen sich Hindernisse, aber auch Hinweistafeln ausblenden oder speziell beleuchten. 1 ausgeblendete Teilbereiche – 2 ausgeleuchtete Teilbereiche – 3 Strassenschilder werden mit verminderter Leuchtstärke angestrahlt – 4 Sichtfeld der Frontkamera zur Lichtsteuerung.

Zeile eine gewisse Reichweite zugeordnet ist. So wird vor allem die dritte Zeile beim Gegenverkehr ausgeblendet oder ausgeschaltet (Bild 11). Für die Zukunft werden auch 1024 Bildpunkte angekündigt.

Die Frage stellt sich dabei, ob der Mehraufwand vom Markt akzeptiert wird oder ob sich die einfacheren und kostengünstigeren Systeme durchsetzen werden.

Natürlich kann die ganze Matrixeinheit auch mit Laserdioden er-

Bild 11. Matrixlicht in verschiedenen Qualitäten. Oben: einzeiliges Licht mit 24 Leuchtpunkten nebeneinander; Mitte: dreizeiliges Licht mit 84 Leuchtpunkten; unten: vielzeiliges Licht mit 1024 Leuchtpunkten.

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gänzt oder sogar nur mit Laserdioden ausgeführt werden.

Hella arbeitet in einem Forschungsprojekt gar an einem LCDLicht (Bild 12) und spricht dabei von 30’000 Pixeln, welche auf der Stras­se abgebildet werden können.

Dabei wird vor die LED-Leuchte das LCD-Display geschaltet, welches je nach angeschlossenem Potenzial lichtdurchlässig ist oder nicht.

Damit leuchtet der Lichtstrom der LED durch das Display und wird darauf in einer Linse auf die Stras­ se projiziert. Mit dieser Technologie könnten einst die Hindernisse auf der Strasse sehr filigran «ausgeschnitten» bzw. ausgeblendet werden. Die Frage stellt sich, ob diese Exaktheit noch einen spürbaren Mehrwert oder Sicherheitsgewinn bringen wird. Darüber wird uns die Zukunft Antwort geben.

3. Wie werden beim Opel IntelliLux das Autobahn-Licht und das blendfreie Fernlicht unterschieden?

LÖSUNG ZUR AUSGABE 10/2016 1. Verbrennungsraum: Raum über dem Kolben, beliebige Kolbenstellung.

Verdichtungsraum: Raum über dem Kolben, Kolben steht im OT. Hubraum: vom Kolben bestrichener Raum zwischen OT und UT. 2. Es geht bei dieser Darstellung um das effektive Verdichtungsverhältnis. Wird im Teillastbereich der Verbrennungs­ raum nur zur Hälfte mit Gemisch gefüllt, wird bei Verdichtungsende auch nicht der «normale» Verdichtungs­enddruck erreicht. Die Verdichtung entspricht «effektiv» also einem zu kleinen Wert.

3. Zylinder und Zylinderkopf bilden eine Einheit und werden miteinander geschwenkt. So neigt sich mit dem Zylinderkopf auch der Zylinder.

Bild 12. Prototyp eines LCD-Scheinwerfermoduls. Die Ansteuerung des LCD-Displays ermöglicht es, 30’000 Lichtpunkte einzeln anzusteuern und das Fahrzeugvorfeld sehr exakt auszuleuchten.

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Die von Menschen emittierten Schadstoffe werden über die Luft verfrachtet und wirken wieder auf den Menschen und Organismen ein. Die technischen Möglichkeiten sollen helfen, die Emissionen so gering wie möglich zu halten.

Die vom Strassenverkehr emittierten Schadstoffe gelangen in den Organismus und schädigen diesen. Entsprechend werden Abgasgesetzgebungen erlassen.

SSM-Tagung 2016

EMISSIONSGESETZE IM REALITY-CHECK Die «Softwareoptimierung» einiger Automobilhersteller war Triebfeder für die Schweizerische Studiengesellschaft für Motorenbetriebsstoffe SSM, eine Fachtagung zum Thema Emissionen zu organisieren. Die Referenten von Behörden, Zulieferern und Prüfinstituten zeigten auf, wie sich die Abgasgesetzgebung auf die realen Emissionen der Fahrzeuge auswirkt und ob die ­ «Real Driving Emissions» RDE Verbesserungen bringen. Text: Andreas Senger | Bilder: zvg

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ie Volkswagen-Emissionsschummelei ist vor rund einem Jahr veröffentlicht worden. Unterdessen haben unabhängige Prüfinstitute nicht nur die Konzernmodelle von VW auf Abgasemissionen im Fahrbetrieb untersucht.

Anlässlich der SSM-Tagung 2016 stellten diverse Prüfinstitute ihre Mess­ergebnisse vor, und es wurde insbesondere für den Dieselmotor im Personenwagen aufgezeigt, welche technischen Verbesserungen initiiert werden müssen, um den Selbstzünder abgastechnisch fit für die Zukunft zu machen.

Vielfältige Emissionsentstehung In einer Auslegeordnung zeigte der Vertreter des Bundesamtes für Umwelt BAFU auf, wie sich die Emissionen in den vergangenen Jahrzehnten in der Schweiz entwickelt haben und welche Hauptprobleme punkto Emissionen bestehen. Als Beispiel

Die Schadstoffbildung entsteht nicht nur im Verbrennungsmotor beim Oxidieren von HC zu Kohlendioxid CO2 und Wasser H2O, sondern auch durch Sekundäreffekte wie die Ozonbildung durch Stickoxidemissionen NOx von Verkehr und Heizungen. herausgepickt: Die Kohlendioxidkonzentration beträgt in trockener und sauberer Luft 0,036 %. Auf dem Jungfraujoch wurde 2015 vom BAFU eine Konzentration von 0,041 % gemessen.

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Bei der Verbrennung von fossilen Treibstoffen wird aus der Luft einzig der Sauerstoff O2 von rund 21 % benötigt. Der Hauptanteil Stickstoff N2 ist für die Verbrennung irrelevant.

Durch den gros­sen Druck und die ho-

hen Temperaturen oxidiert aber ein Teil des N2 zu Stickoxiden NOx. Durch die unvollständige motorische Verbrennung entstehen zudem Schadstoffe wie Kohlenmonoxid CO, Russ oder Partikel; ein Teil des Treibstoffes wird gar nicht verbrannt, und als Kohlenwasserstoff HC wieder emittiert. Auch der Schwefelanteil im Dieseltreibstoff und der Bleigehalt im Benzin sind nicht unproblematisch. In der Schweiz wurden schon früh dank Vorschriften das bleifreie Benzin (max. 5 mg/l zulässig) und entschwefelter Diesel eingeführt. Dadurch konnte der Anteil von Schwefeldioxid SO2 und Blei Pb seit der Festsetzung in der Luftreinhalteverordnung im Jahre 1986 massiv reduziert werden. Die Qualität der Treibstoffe wird vom BAFU kontinuierlich überwacht.

Zu den primären Schadstoffen zählen CO, HC, Russ/Partikel, NOx, SO2 und Pb. Diese bilden einen Anteil von rund 1 % der Abgasemissionen ohne Abgasnachbehandlungssysteme. Aber auch die sekundären Schadstoffe tragen zur Umweltverschmutzung bei. Bei einer vollständigen Verbrennung entstehen lediglich Kohlendioxid CO2 und Wasser H2O. Durch Einwirkung des Sonnenlich-

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tes entsteht in der Atmosphäre das Reizgas Ozon O3. Aber nicht nur der Strassenverkehr emittiert Schadstoffe. Insbesondere in der Landwirtschaft entsteht durch die Düngung mit Stickstoff Ammoniak NH3, welches ebenfalls zu den sekundären Schadstoffen zählt.

Dank den ursprünglich schweizerischen Abgasvorschriften und danach europäischen Emissionslimiten konnte der Schadstoffausstoss in den vergangenen Jahren massiv reduziert werden. Dies ist nicht nur am Auspuff messbar, sondern auch die Immissionen (Messstationen in Strassennähe) wurden spürbar reduziert. Vor allem bei den schweren Nutzfahrzeugen konnte durch Steuerung der LSVA mittels Emissionsrabatten erreicht werden, dass der Fahrzeugpark rasch erneuert wurde und damit die Emissionen sanken. Grundsätzlich darf festgehalten werden, dass trotz Verdoppelung der Personenwagen von 1980 von rund 2,2 Millionen Fahrzeugen auf 4,5 Millionen im Jahr 2015 die Emissionen drastisch reduziert wurden. Die Herausforderungen der Zukunft sieht das BAFU vor allem bei der Einhaltung der Stickoxidgrenzwerte bei Dieselfahrzeugen im Realbetrieb und darin, dass direkteingespritzte Ottomotoren nicht mehr Partikel ausstossen als Dieselfahrzeuge.

Rollenprüfstand versus Real Drive Emissions Was seit Langem bekannt ist, hat der VW-Abgasskandal öffentlich gemacht: Jeder Automobilhersteller erfüllt die vom Gesetzgeber vorgegebene Emissionseinhaltung gemäss Euro-Norm. Die auf einem Prüfstand nach vorgegebenem Fahrzyklus emittierten Schadstoffe dürfen gewisse Limiten nicht überschreiten. Welche Emissionen im Fahrbetrieb auftreten, hat den Gesetzgeber bisher nicht interessiert. Aufgrund der Modifikation der Motorsteuerungssoftware sieht sich der Gesetzgeber gezwungen,

Die Luft in der Schweiz wird immer sauberer: Die Emissionsvorschriften tragen Früchte. Die NH3- (Ammoniak, Dünger in der Landwirtschaft) und auch die NOx-Emissionen (Stickoxide) müssten weiter sinken. Entsprechend legt das Bundesamt für Umwelt den Fokus auf die weitere Reduktion mit entsprechenden Massnahmen. neue Abgasmessverfahren einzuführen, welche die Realität besser abbilden, reproduzierbar sind und softwaremäs­sige Abschalteinrichtungen unnütz machen.

Eine der Möglichkeiten ist der Wechsel weg vom Prüfstandzyklus zu einer mobilen Messung der Emissionen mit einem portablen Emissionsmesssystem PEMS, welches die Real Drive Emissions RDE misst. Dazu hat das Abgasprüflabor der Berner Fachhochschule in Biel/ Nidau diverse Messungen auf der Strasse im Vergleich mit dem Prüfstand vorgenommen. Professor Dr. Jan Czerwinski als Leiter des Abgaslabors fasste die Ergebnisse der Messungen zusammen.

Bei den Prüfstandsmessungen mit verschiedenen Otto- und Dieselfahrzeugen konnten die Emissionslimiten mit den hochpräzisen Messgeräten des Prüfstandes eingehalten werden. Mit PEMS gemessen, waren die Werte höher. Sie konnten aber durch Zurückrechnen und mit ähnlichen Resultaten wiederholt werden.

Auf der Strasse gemessene Werte im RDE hingegen zeigten ganz unterschiedliche Werte, obwohl immer dieselbe Route gefahren wurde.

Grund: Im Strassenverkehr kann je nach Situation nicht immer das gleiche Geschwindigkeitsprofil eingehalten werden. Die Temperatur und der Atmosphärendruck und damit der Witterungseinfluss ist deutlich grösser als bei genormten Verhältnissen auf dem Prüfstand. Dadurch schwankten die Geschwindigkeiten, Verbräuche und damit der CO2-Ausstoss wie auch die Emissionen. Der Verbrauch und die CO2-Emissionen sind rechnerisch reproduzierbar.

Die CO- und NOx-Emissionen sind hingegen stark abhängig von der Fahrweise und der Verkehrssituation. Die Einführung von PEMS und RDE stellt die Industrie, Gesetzgebung und die Testlaboratorien vor neue Herausforderungen.

Auch Dr. Martin Rexeis von der Technischen Universität Graz teilte die Erkenntnisse von Czerwinski. In Österreich ist der Hauptemittent für NOx nach wie vor der Strassenver-

kehr. Bei den Partikeln hat sich die Lage markant verbessert. Die TU Graz hat zur Untersuchung der NOxThematik 214 Diesel-PW auf dem Rollenprüfstand gemessen und stellte fest, dass die Emissionslimiten auf dem Prüfstand eingehalten wurden.

Wenn aber andere Fahrzyklen gefahren werden, sind die NOx-Emissionen seit der Einführung von Euro 0 nicht gesunken. Fazit: Die bisherigen Abgasgesetzgebungen für PW haben zwar für HC, CO und Partikel eine starke Reduktion bewirkt, bei den NOx aber weitgehend versagt.

Problem der Abgasgesetzgebung Diese Problematik ist dem Gesetzgeber und damit der EU seit über zehn Jahren bekannt. Seit über fünf Jahren wird an neuen Methoden gearbeitet (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure WLTP und RDE), und die Einführung ist für 2017 unabhängig von den gefundenen Softwaremanipulationen vorgesehen.

Bei den schweren Nutzfahrzeugen wurde schon für Euro 6 das Testverfahren erfolgreich angepasst. Bei

Prüfung und Instandsetzung von Common Rail Injektoren und Hochdruckpumpen

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Die in sechs Sektoren unterteilten Stickoxidemittenten: Zum Sektor 1 gehört der Strassen- und Luftverkehr, 2 ist die Industrie, 3 die Landwirtschaft, 5 Abfall und 6 andere. Der Anteil des Verkehrs nimmt ebenfalls kontinuierlich ab. Hier sehen die Behörden aber noch weiteren Handlungsbedarf. den PW erhofft sich der Gesetzgeber durch phasenweise Einführung der RDE ab 2017 und definitive Anwendung ab 2021 für Euro 6d eine klarere Aussage der Schadstoffemissionen. Bei RDE-Messungen stellte auch die TU Graz fest, dass vor allem der Temperatureinfluss insbesondere auf die NOx-Emissionen enorm gross ist und um den Faktor 8 streut.

Ebenfalls konnte nachgewiesen werden, dass der Einfluss des Fahrverhaltens auf die Emissionen gross ist.

Mathematische Korrekturmöglichkeiten der Messungen werden aktuell untersucht.

Strauss an Abschalteinrichtungen Das ICCT (International Council on Clean Transportation) untersuchte ebenfalls diverse Fahrzeuge in Amerika und Europa und verglich die Rollenprüfstandswerte zum RDE. Interessant waren bei den Ausführungen von Dr. Peter Mock, welche Möglichkeiten die Automobilhersteller heute nutzen, um den Prüfstandszyklus zu erkennen und die Motorsteuerungssoftware zu veranlassen, möglichst geringe Schadstoffkonzentrationen – insbesondere NOx bei Diesel-PW – zu emittieren:

Die Non-Profit-Organisation ICCT (International Council on Clean Transportation) kontrollierte als unabhängiges Prüfinstitut diverse Fahrzeuge auf ihre Emissionen auf der Strasse. Die Messungen haben gezeigt, dass nur ein Fahrzeug die Grenzwerte für die Stickoxide einhält. Das schlechteste Fahrzeug hat über 25 Mal so viel NOx emittiert, wie in der Euro-6-Vorschrift erlaubt ist. n

ahrprofilerkennung durch F ­Geschwindigkeitsanalyse: Umschaltung in sauberen Modus, eingesetzt durch verschiedene Hersteller.

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Abschalteinrichtung zeitge­ steuert: Schaltet nach 22 Minuten um in normalen Modus ­(Beispiel Fiat).

n

Hot Start Defeat Device»: « Beim Start mit heissem Motor sind die Emissionen ein xFaches höher. Bei Kaltstart wird möglichst mit geringen Emis­

Portable Emissionsmesssysteme PEMS gibt es schon lange. Die Reproduzierbarkeit der Messungen stellt aktuell die grösste Herausforderung dar.

sionen gefahren, um die Limiten einzuhalten. n

hermofenster: Nur innerT halb des Temperaturbereiches ­gemäss Prüfnorm auf dem ­Prüfstand funktionieren die Abgas­behandlungssysteme optimal.

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ombination der vier Para­ K meter Aussentemperatur, ­Geschwindigkeit, Luftdruck und Fahrgeschwindigkeit, um einen ­Prüfstandsversuch zu erkennen (Beispiel Opel).

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urtschloss auf dem Fahrersitz, G welches trotz Fahrt nicht ein­ rastet, deutet auf einen Prüf­ zyklus hin.

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eck-/Kofferraumdeckel nicht H ­geschlossen: Es könnte ein PEMS montiert sein.

Viele dieser Systeme lassen sich im Quellcode nicht eindeutig eruieren und nachweisen. Entsprechend zeigte ICCT eine Möglichkeit auf, wie Emissionen im Fahrbetrieb erkannt werden, ohne dass das Fahrzeug dies durch Sensoren merken und entsprechend die Abgasnachbehandlungssysteme konditionieren kann. Durch Remote Sensing, also die Emissionsmessung am Stras­ senrand, könnten die Abschaltfunktionen ausgehebelt werden.

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Auch die TU Graz hat 256 Diesel-Personenwagen sowohl auf dem Rollen­prüfstand nach Norm wie auch im realen Fahrbetrieb gemessen.

Die Stickoxidemissionen haben dabei auf der Strasse praktisch nicht abgenommen.

Als Konsequenz aufgrund der Betrügereien werden die Chinesen gemäss ICCT übrigens nicht die Euro-Gesetzgebung übernehmen, sondern sich den amerikanischen Normen annähern. In den USA übernehmen die Behörden mehr Überwachungsfunktionen als in der EU. Entwicklungsschwerpunkte Um den Dieselmotor fit für die Zukunft zu entwickeln, müssen noch aufwändigere Abgasnachbehand-

Die Technische Universität Graz hat mit mobilen Messgeräten Prüfungen bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. Die Resultate der NOx variieren um den Faktor 8.

lungssysteme in Betracht gezogen werden. Dank dem besseren Wirkungsgrad gegenüber Ottomotoren kann die Industrie nicht auf den Selbstzünder verzichten. Die strengen CO2-Vorgaben werden zudem die Vielfalt im Antriebsbereich fördern: Hybrid- und Elektrofahrzeuge werden ihren Anteil zur Flottenverbrauchsreduktion beitragen.

Technisch bieten sich grundsätzlich drei verschiedene Systeme zur Senkung der NOx-Emissionen an.

Die externe wie interne Abgasrückführung im Teillastbereich führt zu geringeren Verbrennungstemperaturen und vermindert die Entstehung von NOx im Brennraum. Der NOx-Speicherkatalysator bedingt, dass der Motor zur Regeneration fett betrieben werden kann und möglichste geringe NOx-Rohemissionen aufweist. Der Diesel muss dabei schwefelfrei sein. Die Selektive katalytische Reduktion SCR hingegen bedingt den Einsatz eines Dosier-

systems mit flüssigem Harnstoff AdBlue. Die wässerige Lösung wird vor den SCR-Katalysator eingedüst und verhilft zur Reduktion der NOx zu N2. Durch die Gefahr des Einfrierens der Harnstofflösung muss beim Motorstopp die Dosierleitung jedes Mal entleert werden.

Eine Kombination der drei Systeme würde die optimalsten Emissionswerte bieten. Die Kosten würden aber insbesondere für preisgünstige Fahrzeuge überproportional steigen. Einige Hersteller sehen deshalb vor allem für kleinvolumige Dieselmotoren kein Potenzial für weitere Entwicklungen. Die Kosten und der Aufwand sind schlicht zu gross.

Die Herausforderung für die Hersteller im Bereich der Emissionen bei gleichzeitig weiterer Reduktion des Verbrauchs und damit des CO2Austosses ist gross. Dass die Marke VW künftig auf den E-Antrieb setzt, scheint nicht nur eine marketingmäs­ sige, sondern auch eine technische Strategie zu sein.

Referate sind downloadbar unter: www.strasseschweiz.ch/ ssm/­vortragstagungen-ssm/ vortragstagung-ssm-2016

DOC Oxidationskatalysator HC/CO red.

NSC Denox-Speicherkatalysator DPF Dieselpartikelfilter SCR Selektive katalytische Reduktion,

um NOx mit AdBlue zu senken

Die Planung der Einführung von RDE (reale Emissionsmessungen im Fahrbetrieb) geht einher mit der Optimierung der Abgasreinigungssysteme für Dieselmotoren mit komplexeren Systemen. Die Kosten für die Systeme werden steigen.

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Reichweite satt: Der Opel Ampera-e soll mit einer Batterieladung über 500 Kilometer zurücklegen.

Die Einbaulage des Akkupakets ermöglicht einen grossen Fahrgast- und Kofferraum.

Opel Ampera-e

STROMER MIT LANGEM ATEM Über 500 Kilometer: Opel verspricht im Ampera-e eine in diesem Fahrzeugsegment rekordverdächtige Reichweite. Dabei bietet das fünfplätzige Elektrofahrzeug, das im kommenden Frühling auf die Strasse kommt, durchaus sportliche Fahrleistungen.

Text: Stefan Gfeller | Bilder: Opel

Die E-Maschine leistet 150 kW und bietet ein maximales Drehmoment von 360 Nm.

D

er mit dem Chevrolet Bolt verwandte neue Opel Ampera-e verspricht Fahrleistungen wie ein Sportwagen, bietet Platz für fünf Passagiere und soll mit einer Batterieladung über 500 km weit fahren.

Diese Reichweite wird zwar nach NEFZ angegeben und dürfte im realen Fahrbetrieb deutlich geringer sein, zeigt jedoch den Vorteil des Ampera-e gegenüber seiner Konkurrenz.

Die zehn Batteriemodule sind als Paket im Unterboden verbaut und so optimal der Fahrzeugkontur angepasst. Der Akkumulator mit einer Kapazität von 60 kWh besteht aus insgesamt 288 Lithium-Ionen-Zellen und wurde von GM gemeinsam mit dem Entwicklungspartner LG Chem konstruiert.

Der Elektromotor bietet ein maximales Drehmoment von 360 Nm, die Leistung wird mit 150 kW angegeben.

Damit soll der Kompaktwagen in 3,2 s von 0 auf 50 km/h beschleunigen, für den Zwischensprint beim Überholen von 80 auf 120 km/h werden lediglich 4,5 s benötigt (vorläufige Angaben).

Die Höchstgeschwindigkeit wurde von Opel zu Gunsten der Reichweite elektronisch auf 150 km/h begrenzt.

Rekuperation in Stufen Hohe Rekuperationsgrade sind einer der Schlüssel für eine grosse Reichweite. Im Ampera-e kommen verschiedene Stufen der Rückgewinnung zum Einsatz. Im normalen «Drive»-Modus rekuperiert das Fahrzeug im Schiebebetrieb automatisch und gewinnt dabei über die E-Maschine, die nun als Generator agiert, Energie zurück. Wenn der Fahrer in den «Low»-Modus wechselt, steigt die Bremswirkung des Motors und damit die Rekuperation. In einer

dritten Stufe kann zusätzlich mit einer Wippe am Lenkrad manuell auf volle Energierückgewinnung geschaltet werden («Regen on demand»).

In den Modi «Low» und «Low/ Regen on demand» ist das Schleppmoment so hoch, dass im normalen Verkehr nicht einmal mehr auf die Bremse getippt werden muss, um Geschwindigkeit bis zum Stillstand des Fahrzeugs abzubauen. Gemäss Opel lässt sich der Ampera-e so auch ausschliesslich über das Fahrpedal sicher dirigieren («One Pedal Driving»), wobei selbstverständlich in Notsituationen weiterhin selbsttätig gebremst werden muss. Erste Prüfstandsimulationen ergaben, dass der Fahrer im dichten Stadtverkehr mit vielen Stopand-go-Phasen die Reichweite mit «One Pedal Driving» und entsprechend maximaler Rekuperation um bis zu fünf Prozent gegenüber dem «Drive»-Modus steigern kann.

Gut vernetzt Der 4,17 m lange Ampera-e bietet Platz für fünf Passagiere und verfügt über ein Kofferraumvolumen von 381 l.

Zu dem ausgezeichneten Raumgefühl kommt digitale Vernetzung in typischer Opel-Manier: Der Stromer hat die jüngste Generation des IntelliLinkInfotainments genauso an Bord wie Opel OnStar. Die Apple-CarPlay- und Android-Auto-kompatiblen IntelliLinkSysteme holen die Welt der Smartphones in den Ampera-e, so dass die Passagiere auch vollen Zugriff auf ihre Lieblingsmusiktitel haben oder auf Wunsch Filme downloaden können.

Die zehn Batteriemodule werden als Paket im Unterboden verbaut und sind so optimal der Fahrzeugkontur angepasst.

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LAUFSTEG 11/16 99 Mercedes-Benz E-Klasse All-Terrain

EIN HAUCH OFFROADER FÜR DEN KOMBI Mit der E-Klasse All-Terrain hat Mercedes-Benz an der Mondial de l’Automobile in Paris eine offroad-orientierte Version des Kombis präsentiert, die dank erhöhter Bodenfreiheit, serienmässiger Luftfederung und Allradantrieb auch unbefestigte Wege problemlos meistern soll.

Dynamic Select verfügt als modellspezifische Besonderheit über das Fahrprogramm All-Terrain mit Einstellungen für den Einsatz abseits befestigter Wege.

D

er Mercedes-Benz E-Klasse All-Terrain wirkt dank offroad-orientierter Ge­staltungselemente kraf­tvoll und robust und hebt sich zugleich vom klassischen T-Modell ab. Auffälligstes Merkmal der markanten Front ist der Zweilamellen-Grill im SUV-Stil mit eingebettetem Zentralstern. In der Seitenansicht fallen die Radlaufverkleidungen in Schwarz auf, die den All-Terrain-Charakter betonen.

Am Heck kommt, wie auch vorne, ein modellspezifischer, dreigeteilter Stossfänger zum Einsatz. Weitere SUV-typische Merkmale sind ein robuster äusserer Ladekantenschutz und ein optischer Unterfahrschutz.

Gut gewappnet Doch auch unter dem Blechkleid haben die Stuttgarter dafür gesorgt, dass der All-Terrain seinem Namen Ehre macht und auch tatsächlich mal den einen oder anderen Ausflug auf unbefestigten Wegen erlaubt: Allradantrieb 4Matic und MehrkammerLuftfederung Air Body Control sind serienmässig an Bord.

Ebenfalls serienmässig verfügt der All-Terrain über Dynamic Select. Damit lassen sich fünf Fahrprogramme mit unterschiedlicher Charakteristik von Motor, Getriebe, ESP und Lenkung wählen, wobei als modellspezifische Besonderheit das Fahrprogramm AllTerrain zu nennen ist, das Einstellungen für den Einsatz abseits befestigter

Wege bietet und vom GLE abgeleitet wurde. Durch die komfortablere Fahrwerksauslegung und die grossen Räder mit höherer Flanke erhöht sich der Fahrkomfort auf schlechten Wegstrecken noch einmal spürbar gegenüber der E-Klasse.

Durch die Anwahl des Fahrprogramms All-Terrain über den Fahrprogrammschalter wird das Fahrwerk in Verbindung mit der serienmässigen Air Body Control um 20 mm bei einer Geschwindigkeit bis 35 km/h angehoben. Die Schwellen für ESP bzw. die Giermomentenregelung und die Antriebsschlupfregelung sind entsprechend angepasst. Das All-Terrain-Fahrprogramm bietet eine spezielle Anzeige im Fahrzeugdisplay. Angezeigt werden dort unter anderem der Lenkwinkel, das Fahrzeugniveau (Stellung der Luftfederung), der Steigungs- und Neigungswinkel, Stellung von Gas/ Bremse und ein Kompass.

Dank Luftfederung sind drei Niveaulagen von 0 bis +35 mm möglich.

Unabhängig vom Fahrprogramm lässt sich das höchste Niveau auch manuell mit Hilfe der Niveautaste auf der Mittelkonsole anfahren. Im Vergleich zum T-Modell der E-Klasse steht der

All-Terrain 29 mm höher – 14 mm sind auf die Reifen mit grösserem Höhen-/Breitenverhältnis und 15 mm auf das höhere Normalfahrniveau der Luftfederung zurückzuführen. Die Bodenfreiheit beträgt 121 bis 156 mm.

Selbstzünder zum Start Die Ausstattung des All-Terrain basiert auf der Interieur-Line Avantgarde, auf Wunsch sind Exclusive- sowie designo-Ausstattungen verfügbar.

Das neue Modell verfügt über alle intelligenten Laderaumlösungen des T-Modells der E-Klasse wie die serienmässige Cargo-Stellung der Rücksitzlehne und ihre Teilung im Verhältnis 40:20:40. Alle Innovationen der E-Klasse bezüglich Sicherheit, Komfort und Fahrerentlastung sind verfügbar.

Der All-Terrain soll ab Frühling 2017 erhältlich sein, den Marktstart bestreitet er als E 220 d 4Matic (143 kW/194 PS) mit dem neu entwickelten Vierzylinder-Dieselmotor.

Kurze Zeit später folgt eine Variante mit Sechszylinder-Dieselmotor. Beide Modelle besitzen serienmässig das neue Neungang-Automatikgetriebe 9G-Tronic. (sag)

Der E-Klasse All-Terrain wirkt dank offroad-orientierter Gestaltungselemente kraftvoll und robust und hebt sich so auch optisch vom «zivilen» T-Modell ab. (Bilder: Daimler)

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