Fahrspaß mit geringem CO 2-Ausstoß ist ein Trend, den die IAA sichtbar gemacht hat. So auch beim Concept Car DS Wild Rubis von Citroen, der in Frankfurt Europapremiere feierte. Er ist mit Plug-in-Vollhybrid-Technologie ausgestattet, die ihm 50 km elektrische Reichweite ermöglicht, hat 295 PS mit Boost-Funktion und stößt nur 43 g/km CO 2aus. Mit 46 g/km unwesentlich mehr gibt der Peugeot 208 Hybrid FE von sich, den Peugeot und Total gemeinsam entwickelten. Das Augenmerk der Entwickler richtete sich dabei hauptsächlich auf die Gewichtsreduktion (200 kg gegenüber dem Peugeot 208).
Potenzial nach unten
Leichtbau, ein weiterer Trend der IAA, auf den alle Hersteller und Zulieferer setzen. Auch hier führen verschiedene Materialien zum Ziel. So setzt Ceramtec auf leichte, formbeständige, langlebige und verschleißfeste Hochleistungskeramik-Werkstoffe, die sich zugleich durch Härte und Unempfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen und chemischer Korrosion auszeichnen sowie gute elektrische Isolierung.Eine mechanische Leichtbaulenkung gab es bei Tedrive zu sehen. Diese Lenkung erlaube trotz reduziertem Gewicht die gewohnt präzisen Lenkmanöver. Ausgestattet mit Innengelenken im Leichtbau-Design, teilweise hohlen Komponenten sowie gewichtsoptimierter Ritzellagerung spart die Lenkung bis zu 30 Prozent Gewicht im Vergleich zu einem konventionellen mechanischen Lenksystem-Design. Neben Stahl forscht das Unternehmen auch an anderen Werkstoffen, um noch größere Gewichtsreduktionen zu erzielen. Hohes Zukunftspotenzial sieht der Zulieferer Brose im Einsatz von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Das Material ist besonders leicht und energieeffizient, nahezu beliebig formbar und dennoch hochfest: ein Verbundwerkstoff, der erhebliche Gewichtseinsparungen ohne Abstriche bei Sicherheit und Komfort ermögliche. Der aus CFK gefertigte Prototyp einer Leichtbautürstruktur mit belastungsspezifischem Lagenaufbau spart im Vergleich zu Aluminium nochmals knapp 4kg Gewicht pro Tür, im Vergleich zu Stahl sogar 11 kg.
Weg mit dem Dreck
Auch Röchling Automotive setzt auf Kunststoff, sowohl im Motorraum als auch im Unterboden (siehe Interview Seite 20). Um die steigende Nachfrage nach SCR-Systemen (Selective Catalytic Reduction) zur Stickoxid-Reduktion im Abgas bedienen zu können, bietet das Unternehmen zum Beispiel Tanks aus Spritzguss für ein Modell der Oberklasse. Der neue Schritt von Tenneco in Richtung „sauberes Abgas“ und Systemintegration ist die HC-Krümmereinspritzung (Hydrocarbon Manifold Dosing), bei der Dieselkraftstoff direkt in den Motorkrümmer einspritzt wird, was eine effizientere Regeneration des Dieselpartikelfilters ermöglicht. Die heutigen Dieselmotoren arbeiten in der Regel mit einer Späteinspritzung des Kraftstoffs, die die Gesamteffizienz des Motors vermindert und zur Ölverdünnung führt. Bei der Dieseleinspritzung von Tenneco wird ein Verdampfer oder ein XNOx-Injektor direkt in den Krümmer integriert. Bei den hier herrschenden hohen Temperaturen verdampft der zu dosierende Kraftstoff sehr schnell und kann mit Hilfe des nachfolgenden Turbos effektiv mit dem Abgas vermischt und im Oxikat verteilt und umgesetzt werden. Das System wird derzeit gemeinsam mit mehreren OEMs weltweit getestet. Direkt-Einspritzungen für Diesel und Benzinmotoren präsentierte außerdem Delphi. Diese sollen dabei helfen, die von der EU für die nächsten Jahre vorgegebenen CO 2-Werte (95Gramm CO 2pro Kilometer bis 2020) zu erreichen. Um bei hoher Motorleistung den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, setzen Motorenhersteller weiterhin auf Turboaufladung. Der neue Elastothermic-Kolben von Federal-Mogul für Downsizing-Ottomotoren ermöglicht höhere Literleistung und Kompressionsverhältnisse, ohne dabei deren Laufruhe oder Lebensdauer zu beeinträchtigen. Der Kolben vereint eine geringe Masse und reduzierte Reibung bei hoher Strukturfestigkeit mit einem optimierten Kühlkanaldesign zwischen Topring und Kolbenboden. Die verbesserte Kühlung senkt die Temperatur des Kolbenbodens und mindert das Risiko unkontrollierter Verbrennung, die in modernen, aufgeladenen Ottomotoren mit Benzindirekteinspritzung auftreten kann. Mit der Einführung des Enrgetic-Systems setzt Hengst auf Abfallvermeidung im Fluidmanagement. Da das Filtergehäuse lebensdauerfest am Motor verbleibt und lediglich das Filtermedium bei Bedarf erneuert wird, können Abfallvolumina um bis zu 80 Prozent reduziert werden. Hochgerechnet auf den weltweiten Verbrauch von jährlich zweiMilliarden Anschraubfiltern entspricht dies einem Einsparpotenzial von 500.000 Tonnen Stahl. Das ist soviel Stahl wie in 50 Pariser Eiffeltürmen.
Wärme ins Fahrzeug
Weitere Einsparmöglichkeiten ergeben sich aus der optimalen Nutzung von Wärme im Fahrzeug. So hat Tenneco eine Lösung entwickelt, um Abgaswärme von Fahrzeugen zurückzugewinnen und in elektrische Energie umzuwandeln. Den Prototyp seines thermoelektrischen Generators (TEG) für Personenfahrzeuge zeigte das Unternehmen am Stand. Weil bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen die Abwärme des Motors nicht ausreicht, um den Innenraum zu beheizen, hat Webasto einen elektrischen Hochvoltheizer entwickelt, der bei Volvo 2015 in Serie gehen wird. Das Wasserheizgerät hat einen Wirkungsgrad von bis zu 99Prozent. Besonderheit des auch für den eCarTec-Award (S. 42) nominierten Produkts ist eine Schicht-Technologie, die Webasto erstmals in einem Heizgerät einsetzt (mehr dazu im Mobility 2.0-Kompendium S. 135 und online: http://goo.gl/9ZV5nX).
