Energie sparen
Teil 3 Autotechnik
Die erste Di채t mit Erfolgsgarantie
Die viersitzige VW-Studie Up Lite mit Aluminium-Karosserie und 65 PS/48 kW starkem Diesel-Hybrid-Antrieb gl채nzt mit einem Verbrauch von 2,44 Litern auf 100 Kilometer. Der neu konstruierte Zweizylinder-Turbodieselmotor hat 0,8 Liter Hubraum.
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ENERGIE SPAREN
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Im Automobilbau sorgt ein Materialmix aus verschieden festen Stählen, Aluminium, Magnesium, hochfesten Kunststoffen und Carbon für leichtere Fahrzeuge
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e leichter ein Auto ist, desto weniger Masse muss der Motor antreiben, desto geringer ist der Kraftstoffverbrauch. Wird ein Fahrzeug 100 Kilogramm leichter, sinkt der Verbrauch um einen halben Liter. Daher arbeiten die Automobilhersteller heute mit Hochdruck daran, ihre neuen Modelle möglichst leicht zu bauen. Schon in den Pioniertagen des Automobils mühten sich viele Konstrukteure um Gewichtsersparnis. In jenen Zeiten faszinierten Motorsportveranstaltungen zahllose Menschen. Das Grand-Prix-Reglement der Jahre 1934 bis 1937 schrieb vor, dass Autos nicht mehr als 750 Kilogramm wiegen durften, wenn auch ohne Betriebsstoffe, Räder und Reifen. Die damalige Auto Union stellte 1936 den Sportwagen Typ C vor, der durch den Einsatz von Aluminium rennfertig
ganze 825 Kilogramm auf die Waage brachte. Der V16-Kompressormotor leistete 520 PS/ 380 kW. Jedes PS hatte nur 1,6 Kilogramm zu bewegen. Bei heutigen Seriensportwagen sind es etwa drei Kilogramm. Bei modernen Fahrzeugen schlägt die üppige Komfort- und Sicherheitsausstattung aufs Gewicht. Mit einem Mix aus verschiedenen, möglichst leichten Werkstoffen versuchen die Autobauer, das Problem in den Griff zu bekommen. Pionierarbeit hat Audi geleistet. Auf der IAA 1993 in Frankfurt stand eine silbern glänzende Studie mit einer unlackierten Karosserie aus poliertem Aluminium. Es war der Vorläufer des A8, der die Bezeichnung ASF trug: Audi Space Frame. Im Jahr darauf folgte als weltweit erstes Großserienfahrzeug mit selbsttragender Aluminium-Karosserie der A8. Er gilt heute als Mei-
lenstein im Automobilbau. Gegenüber Stahl ist eine ASF-Karosserie mindestens 40 Prozent leichter. Die Karosserie des ersten A8 wog nur 249 Kilogramm. Die aktuelle Generation kommt auf 231 Kilogramm. Die Aluminium-Karosserie des neuen Supersportwagens Audi R8, deren Motorrahmen aus Magnesium besteht, bringt 210 Kilogramm auf die Waage. Das Gesamtgewicht liegt bei 1620 Kilogramm. Maßstäbe beim Leichtbau setzte 1999 der kompakte Audi A2, das erste viertürige Drei-Liter-Auto der Welt. Dank Alu-Karosserie wog es nur 895 Kilogramm. Der 61 PS/45 kW starke 1,2Liter-Dieselmotor benügte sich mit 2,99 Litern. Trotz seiner Sparkünste waren nur wenige Käufer bereit, gegenüber herkömmlichen Konkurrenten rund 5000 Mark Aufpreis zu bezahlen. Der A2 verschwand 2005 vom Markt. >>
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die persönlichere Note
Die Karosserie des Porsche Panamera besteht aus verschiedenen Materialien. Zum Einsatz kommen Aluminium (blau), Magnesium für die Türfensterrahmen (türkis), weicher, gut formbarer Tiefziehstahl (grün), höchstfester Stahl (violett), fester, jedoch gut formbarer Mehrphasenstahl (gelb) sowie höherfester Stahl (hellbraun).
Renault verpasste 1984 dem ersten europäischen Minivan Espace eine Kunststoff-Karosserie, um Gewicht zu sparen. Heute verwendet der französische Hersteller aus Sicherheitsgründen einen Materialmix aus Stahl, Aluminium und Kunststoffen. Weil Leichtbau-Materialien den Fahrzeugpreis noch immer in die Höhe treiben, sind Aluminium, Magnesium oder gar Carbon in größeren Mengen nur in teueren Premium-Wagen zu finden sind. Ein aktuelles Beispiel für den konsequenten Einsatz von LeichtbauMaterialien ist der viertürige Familien-Sportwagen Porsche Panamera. Die Bauteile, die für Sicherheit und Stabilität sorgen, bestehen aus hochfestem Stahl. Sein Anteil am Materialmix liegt bei 16 Prozent. Anbauteile, wie Motorhaube und Teile im Bereich der Heckpartie, sind aus Magnesium oder Aluminium, die 22 Prozent am Mix ausmachen. Die Leichtbautüren weisen eine tragende Strukrur aus Aluminiumdruckguss auf, die Außenhaut besteht aus Aluminium, die Türfensterrahmen aus dünnwandigem Magnesiumdruckguss. Hinzu kommen verschiedene Stahlsorten, die je nach Einsatzort besonders fest oder gut formbar sein müssen: Tiefziehstähle (20 Prozent), höherfeste Stähle (25 Prozent) und Mehrphasenstähle (11 Prozent). Zusätzlich werden Edel-
stahl und Kunststoff verwendet. Im Innenraum wird Gewicht gespart durch Sitzgestelle aus Aluminium. Durch diesen Leichtbau wiegt der Panamera S 1770 Kilogramm. Die größte Gewichtsersparnis ist nach dem heutigen Stand der Technologie mit Karosserien aus kohlefaserverstärktem Kunststoff zu erreichen. Das hochfeste Material wiegt bis zu 50 Prozent weniger als Stahlblech und bis zu 30 Prozent weniger als
Beim Audi R8 Spyder bestehen die Seitenteile und der große Deckel (Foto) über der Verdeckablage aus Kohlefaser-Verbundmaterial (Carbon). Das macht die typische Plättchen-Struktur des Carbon-Werkstoffs deutlich.
Aluminium-Profile. Beim Audi R8 Spyder bestehen die Seitenteile aus Kohlefaser-Verbundmaterial, ebenso der große Deckel über der Verdeckablage. Wegen der hohen Kosten setzt die Automobilindustrie derzeit Kohlefaserverbundwerkstoff (CFK) hauptsächlich im Rennsport ein. So besteht die Karosserie der Formel-1Rennwagen aus diesem Material. Rennwagen liefern daher wichtige Erkenntnisse auf dem Forschungsfeld der Kombination von Carbon und Metall. Auf Leichtbau setzen auch die Motoren-Entwickler. Bei vielen Triebwerken reduziert Aluminium das Gewicht der Kurbelgehäuse. Alu-Teile im Fahrwerk sparen ebenfalls Gewicht. Hochleistungs-Modelle haben auf Wunsch Bremsscheiben aus Kohlefaser-Keramik, die extrem standfest und langlebig sind. Weitere Leichtbau-Teile sind Bremssättel, Front- und Heckklappen, Seitenteile oder Verdeckkomponenten aus Aluminium und Lenkradkränze sowie Schalttafelträger aus Magnesium. Die Forschungen an neuen Materialien und Legierungen gehen weiter. Die Schwerpunkte liegen auf minimalem Gewicht bei höchster Belastbarkeit sowie auf kostengünstiger Fertigung. Text: Michael Kirchberger, Martin Lindemann Fotos: VW, Porsche, Audi
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Die Kraft der zwei Herzen Der Hybridantrieb gilt als Übergangslösung, bis leistungsfähige Elektroautos verfügbar sind. Beim Hybridsystem werden Benzin- und Elektromotoren oder Diesel- und Elektromotoren kombiniert.
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or etwa fünf Jahren, als Toyota mit dem nahezu exklusiv angebotenen Hybridantrieb zunehmende Verkaufserfolge melden konnte, war von den deutschen Herstellern lapidare Ablehnung zu hören. Man brauche den Hybridantrieb nicht, habe schließlich saubere und verbrauchsgünstige Dieselmotoren im Programm und in der Entwicklung, die in Sachen Spritknauserei im Vergleich zu allen anderen Systemen weit vorne lägen, hieß es einhellig. Fachzeitschriften wiesen in aufwändigen Vergleichstest nach, dass diese Behauptung so falsch nicht war. Die modernen CDI- und TDI-Selbstzünder ließen den Hybridangeboten bei Toyota und Lexus kaum eine Chance. Die Diesel waren in nahezu allen Klassen verbrauchsgünstiger. Doch nur kurze Zeit später offenbarten die Entwickler der europäischen Hersteller, man arbeite sehr wohl an Hybridantrieben, bei denen eine oder mehrere Elektro-Maschinen den Verbrennungsmotor unterstützen. Mercedes-Benz stellte den S400 Hybrid (Benzin- plus Elektroantrieb) vor, den ersten Oberklassewagen mit einer leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterie, die den Elektro-Motor, der gleichzeitig als Lichtmaschine funktioniert, mit Energie zum Beschleunigen versorgte. Und nun hat VW den neuen Touareg ebenfalls mit Benzin-Elektro-Antrieb auf den Markt gebracht. Die Vorgänger-Version dieses Oberklasse-SUVs wurde noch von sehr durstigen V10und W12-Motoren angetrieben, die sich gerne mal 20 Liter und mehr genehmigten. Die neue Generation des Touareg ist auch mit einem V8-TDI sowie herkömmlichen Sechszylinder-Benzin- und Dieselmotoren erhältlich. VW jedoch stellt den Hybrid in den Vordergrund. Dieser unterscheide sich wesentlich von den bisherigen Systemen auf dem Markt, sagt der Hersteller. In der Tat ist der Touareg Hybrid anders. Die Kraft des Benzinmotors und des Elektromotors wird über den üblichen Antriebstrang mit Verteilergetriebe und einem Torsen-Differenzial an der Hinterachse auf alle vier Räder übertragen. Dies sei die sinnvollste Möglichkeit, das Traktionsvermögen eines herkömmlichen mechanischen Antriebs sowie das „Segeln“ zu erreichen, erklärt Gustavo Alonso, Entwickler des Hybridantriebs bei VW. Segeln bedeutet, dass der Benzinmotor mittels einer Trennkupplung
Leistungselektronik Nickelmetallhydrid-Batterie Motor 8-Gang-Automatikgetriebe Hybrid-Modul
Elektro-Antrieb: Der Benzinmotor ist außer Betrieb, nur der Elektromotor treibt an.
Boost-Effekt: Elektromotor und Benzinmotor treiben den Wagen gemeinsam an.
Rekuperation: Die beim Bremsen erzeugte Wärme-Energie wird zurückgewonnen.
vom Antriebsstang abgekoppelt wird, wenn seine Kraft – im Schubbetrieb und bergab – nicht benötigt wird. Der Wagen rollt dann ohne Energieverbrauch weiter. Sobald der Fahrer das Bremspedal berührt, polt die Elektronik den Elektro-Motor um und macht ihn zum Generator, der Elektrizität erzeugt. Diese wird als Vorrat fürs nächste Beschleunigen in die 1,7 kWh starke Nickel-Metallhydrid-Batterie eingespeist, die statt eines Reserverades unter der Bo-
denplatte im Kofferraum untergebracht ist. Die Toyota-Tochter Lexus hat das vergleichbare SUV RX 450h im Programm. Doch dieser BenzinHybrid bietet keinen Allradantrieb im grundsätzlichen Sinn. Statt des mechanischen Antriebs der Hinterräder hat der japanische Hersteller einen elektrischen Allradantrieb. Statt einer Kardanwelle und eines Differenzials („KraftVerteiler“) treibt ein 67 PS/50 kW starker Elektromotor die Hinterachse immer dann an, >>
wenn Allradantrieb erforderlich ist. Lexus spart sich so das Gewicht der Kardanwelle. Allerdings wiegt das Motoren-Trio (Benzintriebwerk und zwei Elektromotoren) mehr als die mechanische Lösung von Volkswagen. Lexus verwendet ebenfalls eine Nickel-Metallhydrid-Batterie als Energiespeicher und bietet ebenso wie VW eine StartStop-Automatik. Doch statt einer Automatik mit acht Übersetzungsstufen kommt ein stufenlos arbeitendes CVT-Getriebe zum Einsatz. Während der Touareg Hybrid wie ein herkömmliches Auto mit Automatik-Getriebe mit stufenweise an- und absteigender Motordrehzahl beschleunigt, bleibt die Drehzahl des V6 im RX 450h wegen des stufenlosen Getriebes auch bei steigender Geschwindigkeit weitgehend konstant. Das wirkt in den Ohren eines wahren Autofans unangenehm, bringt aber einen Verbrauchsvorteil. Zwar ist der Lexus mit einer Gesamtleistung von 298 PS/219 kW weniger kräftig als der VW (380 PS/280 kW), doch er konsumiert auch weniger: nach der Norm nur 6,3 Liter Super statt 8,2 Liter Super (CO2-Ausstoß: 148 statt 193 g/km). Doch der Touareg hat andere Vorteile, die vielen Kunden wichtig sein werden. Wie die übrigen Versionen der neuen ModellGeneration kann er bis zu 3,5 Tonnen schwere Lasten ziehen. Der Lexus, der laut Betriebanleitung überhaupt nicht ins Gelände darf, schafft nur zwei Tonnen. VW verwendet ein sogenanntes Parallel-Hybrid-System. Elektro- und Verbrennungsmotor lassen sich per Kupplung voneinander trennen. Dadurch ist es möglich, entweder nur den Elektromotor oder nur den Benzinmotor oder beide zusammen zu nutzen. Das von Lexus genutzte System heißt Powersplit-Hybrid. Wenn der Benzinmotor läuft, arbeitet einer der Elektromotoren als Generator wie der Dynamo am Fahrrad und erzeugt Strom. Den leitet er an den zweiten Elektromotor weiter, der den Benzinmotor beim Anfahren und Beschleunigen unterstützt. Auch ein Fahren nur mit Elektromotor ist möglich. Mehr Fahrspaß bietet der Touareg. Er kann Geschwindigkeiten bis 50 km/h rein elektrisch fahren. Und das maximal zwei Kilometer weit. Aber Fahrspaß ist vielleicht für DurchschnittsKunden nicht mehr vordringlichste Forderung. Möglicherweise prägt bald der CO2-Ausstoß das Image. Welche der beiden Hybrid-Philosophien sich durchsetzen wird, ist derzeit nicht zu klären. BMW hat gerade sein SUV X6 mit ActiveHybrid-Antrieb auf den Markt gebracht. Bis Tempo 60 haben die beiden im Gehäuse der siebenstufigen Automatik integrierten Elektromotoren (91 PS sowie 86 PS) genügend Kraft, um den X6 alleine zu bewegen. Ist die 100-Kilogramm-Batterie leer oder gibt der Fahrer Gas, schaltet sich der 4,4-Liter-V8-Benzinmotor (407 PS/300 kW) zu. Wie beim VW Touareg wirken die Elektromotoren auf den herkömmlichen Antriebsstrang, der auch die Kraft des Benzinmotors überträgt. Text: Michael Kirchberger, Martin Lindemann Fotos: VW, BMW
BMW X6 ActiveHybrid
GETR ELEKTRONIK
HYBRIDANTRIEB Der BMW X6 ActiveHybrid kommt mit seinem Achtzylinder- Benzinmotor und den beiden Elektromotoren auf eine Gesamtleistung von 485 PS/357 kW und 780 Newtonmeter Drehmoment. Das 2,5 Tonnen schwere Fahrzeug sprintet in nur 5,6 Sekunden von null auf Tempo 100. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 250 km/h. Theoretisch kann der Wagen 2,5 Kilometer weit im reinen Elektrobetrieb bis 60 km/h gefahren werden.
Der BMW X6 ActiveHybrid ist vollgestopft mit Hochleistungselektronik. Sie ermöglicht es, dass der Achtzylinder und die beiden Elektromotoren je nach Bedarf ihre Kraft gemeinsam oder getrennt über das Siebenganggetriebe an die Räder leiten.
Im Ge Elekt sowo Kraft
BENZINMOTOR Der V8-Benzinmotor mit 4,4-Litern Hubraum und zwei Turboladern entwickelt eine Leistung von 407 PS/300 kW und ein maximales Drehmoment von 600 Newtonmetern.
GETRIEBE
Das hochkomplexe Getriebe des B besteht aus zwei Elektromotoren, und vier Lamellenkupplungen. Es um ein stufenloses Getriebe. Da d Drehzahl arbeiten würde, hat BMW Automatik mit Gangwechseln sim Modus für niedrige und einem für um die Leistung der Motoren bess
QUELLE: BM
AKKU
RIEBEGEHÄUSE
ehäuse des Getriebes sind auch die beiden romotoren untergebracht. Es überträgt hl die Kraft des Benzinmotors als auch die der Elektromaschinen zu den Achsen.
BMW X6 ActiveHybrid drei Planetenradsätzen handelt sich im Grunde dieses mit konstanter W eine Siebenstufenmuliert. Es gibt einen r hohe Geschwindigkeiten, ser weiterleiten zu können.
MW, GRAFIK: ILLUNAUT.DE
Die Energie für die beiden Elektromotoren liefert eine relativ kostengünstige und zuverlässige Nickelmetallhydrid-Batterie. Sie ist unter dem Gepäckraumboden platziert und wird von einem eigenen Kühlsystem auf Temperatur gehalten. Die Elektromotoren gewinnen beim Bremsen wie ein Dynamo am Fahrrad Energie zurück und speisen damit die Batterie. Die elektrische Spannung beträgt 312 Volt, die Energie 2,4 kWh.
STUFENLOSE REGULIERUNG Das Getriebe verfügt über drei Planetenradsätze (Zahnrad-Getriebe). Das ermöglicht es, für das stufenlose Getriebe sieben Gänge zu simulieren und die Kraft der drei Motoren vielfältig zu verzweigen.
ZUSATZSCHUB Die beiden Elektromotoren bieten 91 PS/67 kW und 86 PS/63 kW Leistung. Der eine ist fürs Anfahren und den Betrieb im reinen Elektro-Modus zuständig, der andere schaltet sich in Schubphasen zu. Sie senken den Kraftstoffverbrauch um 20 Prozent.
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Audi liefert den A8 auf Wunsch mit LED-Vollscheinwerfern. Abblendlicht und Fernlicht verwenden LED-Technik. Unten wird der Scheinwerfer vom LED-Tagfahrlicht begrenzt.
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Der Opel-AFL+-Scheinwerfer verfügt über Landstraßenlicht, Kurvenlicht, Fernlicht (oben), Schlechtwetterlicht, Autobahnlicht (Mitte), Spielstraßenlicht, Stadtlicht und Abbiegelicht (unten).
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war finden in Deutschland nur etwas mehr als 20 Prozent aller Autofahrten während der Nacht statt, doch 40 Prozent aller Verkehrstoten sind bei Dunkelheit zu beklagen. Bei den tödlich verunglückten Fußgängern sind es sogar 60 Prozent. Nicht selten führen die Verursacher den Unfall auf schlechte Sicht zurück. Um die Sicherheit zu erhöhen und die Unfallkosten zu verringern, bieten immer mehr Autohersteller „schlaues“ Licht an, das sich der jeweiligen Verkehrssituation anpasst. Moderne Pkw-Scheinwerfer ermöglichen zahlreiche Varianten und Abstufungen beim Licht. Opel beispielsweise hat eine Lichttechnologie entwickelt, bei der das übliche Xenon- und Halogen-Licht sechs verschiedene Aufgaben erfüllen kann: vom breit leuchtenden Stadtlicht bis zum besonders weit strahlenden Autobahnlicht. Schon heute leuchtet das Auto mit Kurvenund Abbiegelicht quasi um die Ecke, schon heute warnt das adaptive Bremslicht bei Vollbremsung durch Flackern oder erhöhte Helligkeit den Hintermann. Volkswagen hat gerade einen Fernlicht-Assistenten vorgestellt, der automatisch das Fernlicht bedient. Und ein spezielles NachtDesign macht einzelne Fahrzeugmodelle auch bei Dunkelheit unverkennbar. Beispiele sind die Lichtringe in den Scheinwerfern bei BMW, die schwungvollen LED-Ketten bei Audi, die senkrechten Rücklicht-Stäbe bei Cadillac oder Maserati und die c-förmigen Rückleuchten bei Skoda. LED-Licht (Light Emitting Diodes – Leuchtdio-
den) ermöglicht völlig neue Formen bei Scheinwerfern, bei Rück- und sonstigen Leuchten. LEDs sind flach und lassen sich beliebig zu Ketten und Bändern zusammenfügen. Das Auto wird auch bei Tag ein anderes Gesicht bekommen, wenn ab Februar 2011 Tagfahrleuchten für alle neuen Modelle zur Pflicht werden. So verwendet Opel beispielsweise für neue Baureihen, wie schon beim Insignia, Astra und Meriva, sogenannte Ellenbogenlichter: In die oberen äußeren Ecken der Scheinwerfer ziehen charakteristische Winkel als Tagfahrlichter ein. Sie lassen die Front breiter und aggressiver wirken und künden von Weitem, dass hier ein Opel kommt. LED-Tagfahrlicht leistet sogar einen Beitrag zur CO2-Reduktion. Opel spricht von einem Strombedarf von vier Watt gegenüber etwa 180 Watt fürs Abblendlicht. Scheinwerfer mit LEDLichtquellen statt der bisherigen Glühlampen oder Xenonbrenner sind bereits im Audi A8, Audi R8 und im Lexus LS 600 zu haben. Da die LEDs immer leistungsfähiger und zugleich immer preiswerter werden, wird ihre Verbreitung in den nächsten Jahren rasch zunehmen. Glühlampen sind ein Auslaufmodell. Dennoch sind auch mit den üblichen Xenon- und Halogen-Lichtern noch innovative ScheinwerferSysteme möglich, die zum Beispiel bei BMW, Mercedes-Benz oder Opel bereits erhältlich sind. Statt lediglich Fern- oder Abblendlicht liefern sie bis zu sechs verschiedene Fahrlicht-Ab-
stufungen. Diese werden automatisch aktiviert und hängen von der Umgebungshelligkeit, der Fahrgeschwindigkeit und von den Lenkradbewegungen ab. Sensoren im Auto reagieren auf entgegenkommende Fahrzeuge, auf Rücklichter sowie die Straßenbeleuchtung in der Stadt und wählen die optimale Einstellung der Scheinwerfer. Unter 50 km/h leuchtet das Stadtlicht kurz und besonders breit, so dass Fußgänger besser erkannt werden können. Für Tempo-30-Zonen gibt es ein noch breiter leuchtendes Spielstraßenlicht. Zwischen 50 und 100 km/h wird das Landstraßenlicht aktiviert, das im Prinzip dem bisherigen Abblendlicht entspricht. Über 100 km/h strahlt Autobahnlicht, allerdings nur, wenn der Lenkwinkelsensor die für Autobahnen typischen weiten Kurven und langen Geraden erkennt. Es leuchtet weiter als das Landstraßenlicht, zudem heller, weil die Leistung des Xenonlichts von 35 auf 38 Watt erhöht wird. Mit dieser erhöhten Leistung strahlt auch das Fernlicht. Das Schlechtwetterlicht dagegen reduziert die Leistung des linken Scheinwerfers auf 32 Watt, um den Gegenverkehr auf der nassen, spiegelnden Straße weniger zu blenden, gleichzeitig wird sein Kegel kürzer eingestellt. Der rechte strahlt mit 38 Watt. Das Licht wird bei Regen oder Schnee benutzt, wenn der Sensor Niederschlag meldet oder die Scheibenwischer eingeschaltet sind. Text: Stefan Woltereck, Foto: Audi, Opel
150 Auszubildende im Mercedes-Werk Sindelfingen haben 2009 den F-Cell Roadster in Anlehnung an den Benz-Patent-Motorwagen von 1886 gebaut. Den Antrieb übernimmt ein Brennstoffzellensystem mit einer Leistung von 1,2 kW. Der Wagen ist 25 km/h schnell und kommt 350 Kilometer weit.
Leise und ohne Abgas in die Zukunft Mercedes-Benz erprobt Brennstoffzellen-Antriebe in Pkw und Bussen
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-Klasse F-Cell nennt Mercedes-Benz die neue Version des Kompaktwagens, der über einen Elektromotor verfügt, dessen Stromversorgung eine Brennstoffzelle übernimmt. Als Energiequelle wird Wasserstoff genutzt. Dieser wird im Fahrzeug mit Sauerstoff zusammengebracht. Beide Gase reagieren miteinander, wobei elektrischer Strom entsteht und als Abgas reiner Wasserdampf. Der Strom wird zum Elektromotor weitergeleitet oder in einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert und von dort bei Bedarf „abgezapft“. Zunächst baut Mercedes 200 Fahrzeuge, die jetzt an Kunden in Europa und in den USA ausgeliefert werden. Der gasförmige Wasserstoff wird in drei Hochdruck-Tanks im doppelten Boden der B-Klasse gespeichert. In diesen Tanks herrscht ein sehr hoher Druck von 700 bar, um möglichst viel komprimiertes Gas speichern zu können. Vier Kilogramm gasförmiger Wasserstoff stehen derzeit pro Tankfüllung zur Verfügung, was eine Reichweite von 385 Kilometern ermöglicht. Der Elektromotor entwickelt eine Spitzenleistung von 136 PS/100 kW und ein maximales Drehmoment von 290 Newtonmetern, das bereits beim Anfahren zur Verfügung steht. Die Höchstgeschwindigkeit gibt Mercedes-Benz mit 170 km/h an. Der Verbrauch an Wasserstoff auf 100 Kilo-
meter entspricht einem Dieselverbrauch von 3,3 Litern. Da der Antrieb im doppelten Boden der B-Klasse untergebracht ist, bleibt das Platzangebot im Passagierabteil und Kofferraum uneingeschränkt erhalten. Der Wagen lasse sich bis minus 25 Grad Celsius problemlos starten, verspricht der Hersteller. Im Schubbetrieb und beim Bremsen gewinnt die B-Klasse F-Cell aus der Bewegungsenergie, die ansonsten verloren ginge, elektrische Energie und speichert sie ebenfalls in der Lithium-Ionen-Batterie. In Hamburg hat Mercedes kürzlich die dritte Generation des Stadzbusses Citaro FuelCell mit Brennstoffzelle im Einsatz. Zehn Busse sind vorgesehen, 20 weitere werden in anderen europäi-
schen Metropolen eingesetzt. Die Antriebsquelle ist auf dem verstärkten Dach unter einer Verkleidung untergebracht. Vorn befinden sich sieben Behälter mit 35 Kilogramm Wasserstoff, dahinter Lithium-Ionen-Batterien mit einer Kapazität von 27 Kilowattstunden. Die Elektromotoren bieten 164 PS/120 kW Leistung. Statt eines zentralen Motors ist an jedem Rad ein eigener Elektromotor im Einsatz. Allein mit der Energie aus den Batterien kann der Bus drei Kilometer weit fahren. Frischen Strom fabrizieren zwei Brennstoffzellen-Module auf dem hinteren Dach, die jeweils 396 einzelne Brennstoffzellen enthalten. Die Rückgewinnung der Bremsenergie spart bis zu 25 Prozent Wasserstoff, das um eine Tonne auf 13,2 Tonnen verringerte Leergewicht reduziert den Verbrauch ebenfalls. Der neue Citaro benötigt rund 12 Kilogramm Wasserstoff auf 100 Kilometer. Beim Vorgänger waren es noch 22 Kilogramm. Die Reichweite ist von 200 auf 250 Kilometer gestiegen. Dies entspricht den Werten eines Stadtbusses mit Dieselmotor. Ein BrennstoffzellenBus ist noch etwa dreimal so teuer wie ein Diesel-Bus. Doch schon ein halbes Dutzend Busbauer interessiert sich für diese Technologie.
Ein Blick auf das abgasfreie BrennstoffzellenSystem im Heck des F-Cell Roadsters.
Text: Stefan Woltereck, Martin Lindemann, Fotos: Mercedes
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Autofahrer mit sanftem Gasfuß sparen mehr Kraftstoff als jede moderne Technik
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er einige einfache Regeln beim Autofahren beachtet, kann seinen Kraftstoffverbrauch deutlich senken. Bei einer Fahrleistung von 10 000 Kilometern im Jahr in einem Wagen der GolfKlasse kommt ein Fahrer mit sanftem Gasfuß gegenüber einem Fahrer mit Bleifuß mit bis zu 500 Euro niedrigeren Spritkosten aus. Ein besonnener Autofahrer kann 20 bis 25 Prozent Treibstoff sparen, mehr als irgendeine technische Entwicklung. Ein Spritspartraining ist daher sehr empfehlenswert. Viele Autohersteller bieten ein solches Training an, Automobilclubs ebenso. Beim Anfahren sollte man kurz und kräftig aufs Gaspedal treten und hochschalten, sobald das Triebwerk im höheren Gang ruckfrei durchzieht. Bei Stadtgeschwindigkeiten von 50 km/h halten die meisten den dritten Gang für die beste Wahl. In Wirklichkeit ist der fünfte optimal. Denn die günstigste Drehzahl moderner Einspritzmotoren liegt zwischen 1000 und 2000 Umdrehungen. Beim Mitschwimmen im Verkehr kann die Drehzahlnadel bis auf etwa 1000 Touren fallen, spätestens bei 2000 Touren sollte man hochschalten. Allein der Wechsel vom vierten in den fünften Gang bei 50 km/h bringt in einem Kompaktwagen eine Kraftstoff-Ersparnis von 17 Prozent. Auf belebter Straße sollte der Sicherheitsabstand des halben Tachowertes geringfügig überschritten werden, um Störungen im ansonsten gleichmäßigen Verkehrsablauf auszugleichen, ohne bremsen zu müssen. Vorausschauendes Fahren ist im fließenden Verkehr genauso das Motto wie vor Ampeln: Hier soll man auf keinen Fall mehr Gas geben, sondern bei gleichbleibendem Tempo rollen lassen. Schaltet die Ampel auf Rot, bremst man am besten mit dem passenden Gang – hoher Gang bei größerer Entfernung, niedriger bei geringer Entfernung –, so dass das Fahrzeug ausrollt. Überhaupt gilt: Außer im NotImpressum
Sonderveröffentlichung der Saarbrücker Zeitung
Chefredakteur Peter Stefan Herbst
lässt sie leichter, vielleicht aber auch etwas weniger komfortabel rollen. Elektrische Systeme, die den Komfort im Auto steigern, wie Klima-Automatik, Heckscheiben- und Sitz-Heizung, sollten sparsam eingesetzt werden, da sie bis zu einen Liter Mehrverbrauch auf 100 Kilometer verursachen können. Zwölf Regeln zum Spritsparen 1. Selbst bei kurzen Stopps vor Ampeln den Mo-
Rezepte gegen den SpritpreisFrust fall wenig bremsen, denn dadurch wird kostbare Energie vernichtet. Auch der Leerlauf hilft, Treibstoff zu sparen. Außerdem kann der Fahrer ruhig mal ein oder zwei Gänge überspringen. Es gibt weitere Spratricks: So lohnt es sich schon bei einem Halt von einigen Sekunden, den Motor auszustellen. In immer mehr Autos übernehmen Start-Stopp-Systeme diesen Service. Unnötiger Ballast sollte aus dem Auto geräumt, der Wagen vor allem für Kurzstrecken nicht benutzt werden. Zu geringer Druck erhöht den Rollwiderstand und bedeutet auch noch Gefahr für die Reifen. Bei zu geringem Luftdruck werden sie kräftig durchgewalkt, können sich übermäßig erhitzen und sogar platzen. Man sollte die Reifen lieber zwei Zehntel bar härter aufpumpen, als es die Betriebsanleitung empfiehlt. Das
Art-Director Robby Lorenz
Redaktion Peter Bylda Martin Lindemann
Geschäftsführung Dr. Joachim Meinhold (Vorsitzender) Christian Erhorn
tor abschalten. Beim Anlassen kein Gas geben. 2. Immer im höchstmöglichen Gang fahren, früh hochschalten. Den ersten Gang nur zum Anrollen nutzen, ab etwa 25 km/h im dritten Gang, ab 50 km/h im fünften Gang fahren. 3. Kraftvoll beschleunigen, Gaspedal zu etwa zwei Dritteln durchtreten, dann rollen lassen. 4. Vorausschauend fahren. Rechtzeitig vom Gas gehen, um unnötiges Bremsen zu vermeiden. 5. Gleichmäßiges Tempo einhalten, mindestens 20 Prozent unter der Höchstgeschwindigkeit bleiben. 6. Reifendruck auf den Wert erhöhen, den der Hersteller für volle Beladung oder hohes Tempo empfiehlt. Regelmäßig kontrollieren. 7. Kofferraum entrümpeln, Dachträger nach Gebrauch sofort entfernen. 8. Gebrauch der Klima-Anlage, der Sitzheizung sowie der Heck- und Windschutzscheiben-Heizungen einschränken. 9. Auto regelmäßig zur Inspektion bringen, bei jeder Wartung Zündungs- und Leerlauf-Einstellung kontrollieren lassen. 10. Preisgünstige Tankstellen anfahren. 11. Häufiger öffentliche Verkehrsmittel nutzen oder Fahrgemeinschaften gründen. Kurzstrecken zu Fuß oder mit dem Fahrrad zurücklegen. 12. Fahrtroute sorgfältig planen, Staus möglichst umfahren. Gleitende Arbeitszeit nutzen, um die Spitzen des Berufsverkehrs zu meiden. Text: Ingo Reuss, Illustration: Robby Lorenz
Verlagsgeschäftsführer Thomas Deicke
Verlagsleitung Michael Schmierer Thomas Marx
Druck und Verlag: Saarbrücker Zeitung Verlag und Druckerei GmbH, 66103 Saarbrücken, Gutenbergstraße 11-23
So spart das Saarland:
Wir fördern energieeffiziente Technologien, für deren Einsatz wir uns gerne auch einmal in die Höhe wagen. Im Bild die Inbetriebnahme der ersten saarländischen Erdgas-Wärmepumpe auf dem Dach eines Wohn- und Geschäftshauses in Lebach.
Ein Unternehmen der VSE-Gruppe