40. Internationales Wiener Motorensymposium 2019 Österreichischer Verein für Kraftfahrzeugtechnik

Internationales Wiener Motorensymposium 2019

Rettung für den Verbrenner?

Neben Hybridkonzepten und Elektromotoren spielen auf dem Wiener Motorensymposium immer mehr ganzheitlich CO2-arme Antriebsarten eine Rolle – und damit synthetische Kraftstoffe.

2019 kamen rund 1000 Experten der Motor- und Antriebstechnik in der Wiener Hofburg zusammen, um die Perspektiven ihres Fachs zu diskutieren. Das 40. Motorensymposium scheint etwas wie eine Zeitenwende zu markieren. In Zeiten von „Diesel-Skandal“, Stickoxid- und Feinstaub-Werten in den Städten und nicht zuletzt einer intensiveren Diskussion um die Begrenzung der CO2-Emissionen im Zuge des Pariser Klimaabkommens verschiebt sich auch in Wien der Fokus stark auf Emissionen und CO2-Ausstoß insgesamt. Auch wenn der Anteil des Straßenverkehrs in Deutschland nur bei 18 Prozent liegt, so hat sich sein CO2-Ausstoß seit 1990 um 28 % gesteigert, wie Bosch-Chef Volkmar Denner in seinem Eingangsstatement zitiert.

Wie wird der Verkehr CO2 neutral?

Soll das vereinbarte Ziel des Pariser Abkommens erreicht werden, muss der Verkehrssektor bis 2050 klimaneutral werden. Daraus stellt er die kurzfristigere Prognose, dass bereits bis 2030 jedes vierte Neufahrzeug rein elektrisch fahren wird. Gleichzeitig wird es zu einer starken Elektrifizierung des Verbrennungsmotors mit milden und starken Formen der Hybridisierung kommen. Diese Prognose bedeutet aber auch, dass der reine Verbrennungsmotor dann mit einem Anteil von 40 % einen erklecklichen Anteil behalten wird. Dessen großes Verbesserungspotenzial gilt es allerdings konsequent auszuschöpfen. Ein entscheidender Beitrag wird dabei auch von Zulieferern wie Continental, Delphi, Mahle oder eben auch Bosch kommen. Der Stuttgarter Spezialist will bis 2030 sogar seine Produktion durch regenerative Eigenversorgung und grünen Strombezug klimaneutral gestalten.

Auf ähnlichen Pfaden bewegt sich Volvo, wie dessen Entwicklungs-Vorstand Henrik Green in seinem Beitrag darlegte. Bis 2025 erwartet er, dass die Hälfte der ausgelieferten Neuwagen vollständige Elektrisch angetrieben sein wird. Bis dahin sollen schrittweise Hybride und Plug-in-Hybride den Weg bereiten. Die nächste Generation einer skalierbaren Plattform soll zudem mit einer dreiteiligen Computerarchitektur auf Konnektivität und sicheres autonomes Fahren ausgerichtet sein.

Mild-Hybrid mit 48 Volt auf breiter Front

Kia Sportage 48-Volt-Diesel-Mildhybrid
Kia
Die Zukunft führt laut der Experten nur über ein 48 Volt-Bordnetz.

Der Weg zur Hybridisierung – das wurde auch von vielen anderen Herstellern in Wien klar aufgezeigt – wird zunächst über ein 48-Volt-Bordnetz führen. Das darauf basierende System wird in der achten Golf-Generation eingeführt. Ein Riemen-Starter-Generator ersetzt dabei den 12 V-Generator. Das ermöglicht nicht nur die Unterstützung des Verbrennungsmotors in verbrauchsintensiven Phasen, auch in Segelphasen kann so kinetische Energie in die 48 V-Lithium-Ionen-Batterie rekuperiert werden. VW-Entwickler Michael Zillmer, verspricht durch ein solch vergleichsweise kostengünstiges, mildes Hybrid-System einen Verbrauchsvorteil von rund 0,4 l/100 km.

Klar, dass auch der ID.3, das Konzept zur reinen Elektrifizierung von VW-Autos ein teils kontrovers diskutiertes Thema war. Vor allem die Verfechter der traditionellen Verbrennungsmotoren-Technologie wie der frühere Opel und GM-Entwickler Fritz Indra, stellen immer wieder die Frage nach einer gesamtheitlichen Energie- und CO2-Bilanz. Und nein, selbst der jüngst vielgeschmähte Dieselmotor hat durchaus noch Zukunft. Mit der dritten Generation seines 3.0 l V6-TDI setzt Audi auch weiterhin auf den Selbstzünder. Neu ist dabei, dass auf den bisherigen Biturbo nun eine Kombination aus einstufigem Abgasturbolader und einem elektrisch angetriebenen Verdichter folgt. Und auch der setzt jetzt auf ein 48 V-System, freilich eher aus Gründen der Fahrdynamik und eine echte Hybridisierung vorbereitend. Ganz ohne Abgasoptimierung ging das natürlich nicht, so dass immerhin die EU 6d-temp Abgasnorm eingehalten wird.

Sogar Hyundai setzt noch auf den Diesel

Selbst in Asien sieht man für den Dieselmotor noch eine gute Zukunft. So stellte Hyundai-Entwickler Jerok Chun die Neuentwicklung eines 2.2 Liter-Vierzylinder-Diesel vor, der zur Erreichung der Euro 6d-Emissionsstandards nächstes Jahr die bisherige R-Motorenreihe ersetzen wird. Eckpunkte des neuen Konzepts sind ein auf 2.200 bar gesteigerter Einspritzdruck, ein wassergekühlter Ladeluftkühler und eine in Hoch- und Niederdruck geteilte Abgasrückrührung.

Welche Antriebsart ist insgesamt CO2-arm?

Mahle-Forscher Otmar Scharrer
2019 Österreichischer Verein für Kraftfahrzeugtechnik
Mahle-Forscher Otmar Scharrer untersucht synthetisch erzeugte Kraftstoffe.

Angesichts der Technikvielfalt und dem Hype um die E-Mobilität stellt sich aber immer wieder die Frage, wie eine ganzheitlich betrachtete Klimabilanz im Anrieb der Zukunft möglich wird. Der Mahle-Forscher Otmar Scharrer sucht Antworten in einem Projekt, das synthetisch erzeugte Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren – und da vor allem für die Bestandsflotte – untersuchte. Vorausgesetzt, eine Synthese mit Hilfe regenerativer Energien wäre großindustriell möglich, sind die Ergebnisse durchaus ermutigend. Bereits eine fünfprozentige Zumischung von Dimethylcarbonat (DMC) wäre aufgrund hoher Klopffestigkeit und eines hohen Gemischheizwerts ein erfolgversprechender erster Schritt. Das CO2-Einsparpotenzial ließe sich zwar mit zunehmendem Mischungsgrad steigern, wäre bei Minusgraden jedoch wegen der Kälteeigenschaften von DMC problematisch. Versuche in einem Porsche-Sechszylinder zeigten die Praxistauglichkeit allerdings sehr überzeugend.

In einem weiteren, dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekt „XME-Diesel“ wurden nachhaltige, synthetische Kraftstoffalternativen für den Selbstzünder systematisch untersucht, die Ford-Forscher Werner Willems vorstellte. Insbesondere Dimethylether (DME) erwies sich als vielversprechender Ersatzkandidat für fossilen Dieselkraftstoff. Nach notwendigen Modifizierungen der Einspritzanlage konnten in einem Demonstrator auf Mondeo-Basis neben einer geringen Kraftstoffeinsparung vor allem eine rußfreie Verbrennung samt 33 % NOx-Minderung konstatiert werden.

Ist der Verbrennungsmotor zukunftsfähig?

Es könnte also gehen, mit alternativen und synthetischen Kraftstoffen die Zukunftsfähigkeit des Verbrennungsmotors sicher zu stellen. Davon ist natürlich auch Herausgeber Wolfang Maus überzeugt, der zum Wiener Motorensymposium sein neues Buch „Zukünftige Kraftstoffe“ vorstellte. In dem fast tausendseitigen Wälzer werden viele weitere Kraftstoffe in eine künftige Energiewende eingebunden. Offen bleiben derzeit nur die Fragen nach ihren Kosten und jene danach, woher wir die CO2-freie Energie bekommen wollen. „Energie ist genug vorhanden“, ist Maus überzeugt, „wir brauchen nur zielführende politische Entscheidungen.“

Fazit

Einig waren sich die Motorenentwickler in Wien auf alle Fälle darin, dass die Zukunftslösung nicht in einer einzigen Alternative bestehen wird. Wir werden künftig eine weit aufgefächerte Mischung aus unterschiedlichen Antriebslösungen vorfinden.

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