27. Mai 2010

Dominanz der Verbrennungsmotoren

Erneut trafen sich gegen 1000 Motoren-Ingenieure während zwei Tagen zum Gedankenaustausch in Wien. Das 31. Wiener Motorenymposium fand dieses Jahr am 29. und 30. April in der Wiener Hofburg statt und stand unter der fachkundigen Leitung von Univ.-Prof. Dr. Hans Peter Lenz. Es ist ihm gelungen, hochkarätige Persönlichkeiten aus Wissenschaft und Industrie zu motivieren, ihre Erkenntnisse in 42 Vorträgen den aus der ganzen Welt angereisten Motoren-Ingenieuren darzulegen.

Dominanz der Verbrennungsmotoren

Die Eröffnungsvortragenden der Veranstaltung waren (v.r.n.l.): Dr. Bernd Bohr, Vorsitzender des Unternehmensbereiches Kraftfahrzeugtechnik der Robert Bosch GmbH, Dipl.-Betr.Wirt Rupert Stadler, Vorsitzender des Vorstandes der Audi AG, Univ.-Prof. Dr. Hans Peter Lenz und Saalverantwortlicher Dipl. Ing. Hametner.

VON ANDREAS LERCH

Bereits in seinem Begrüssungsreferat liess Prof. Lenz keine Zweifel an seiner Überzeugung aufkommen, dass der Verbrennungsmotor noch für Jahrzehnte die treibende Kraft im automobilen Bereich darstellen wird, dass in ihm noch ein riesiges Entwicklungspotenzial enthalten ist und dass die Elektrofahrzeuge nach wie vor an den bekannten Schwächen leiden. Seien diese jedoch einmal ausgemerzt, müsse sich dann zeigen, ob die Elektrofahrzeuge sich auch in den erforderlichen Stückzahlen im vertretbaren Kostenrahmen produzieren liessen und ob dazu die Rohstoffe ausreichten.

Prognosen

Dipl.-Betr.Wirt Rupert Stadler, Vorsitzender des Vorstandes der Audi AG, unterstützte die Aussagen des Vorredners und erklärte in der Zusammenfassung seines Referats, die Autoindustrie habe entwicklungsmässig parallel «auf drei Hochzeiten zu tanzen»: Zum Ersten müsse sie die Entwicklungen der Verbrennungsmotoren weiterbringen, zum Zweiten müsse, wer Verbrennungsmotoren entwickle und baue, auch ganz nahe an der Entwicklung der Treibstoffe mitarbeiten. Gerade in der heutigen Zeit, in welcher regenerierbare Treibstoffe aus den verschiedensten Quellen entwickelt würden, sei es besonders wichtig, dass die Motorenbauer mitreden und an den kommenden Treibstoffen mitarbeiten würden. Nur so wüssten sie rechtzeitig, mit welchen Treibstoffqualitäten ihre Motoren in der Zukunft Leistung, Laufruhe und Verbrauchs- und Schadstoffarmut erbringen müssten. Zum Dritten seien die elektrischen Antriebe nicht aus den Augen zu verlieren. Nur wer auch da immer am Ball bleibe, könne rechtzeitig auf den Markt reagieren.
Dr. Bernd Bohr, Vorsitzender des Unternehmensbereiches Kraftfahrzeugtechnik der Robert Bosch GmbH, erklärte die eher konservative Analyse seines Unternehmens bezüglich der Einführung von Elektromobilen. Nach allgemeiner Ansicht würde sich der Anteil der elektrisch angetriebenen Neuwagen im Jahre 2020 im einstelligen Prozentbereich bewegen. Dr. Bohr sprach gar vom «kleinen einstelligen» Bereich. Er erwähnte aber auch, dass um diese Prozentzahlen durchaus diskutiert werden könne und jeder eine andere Meinung haben dürfe; dagegen sei es eine Tatsache und nicht diskutierbar, dass der Elektroantrieb eines Tages kommen würde.

Vorträge

Thematisch hielten sich die Plenarreferate, welche ausschliessliche von führenden Persönlichkeiten der Autoindustrie gehalten wurden, an wirtschaftliche und richtungsweisende Themen. In diese Gruppe gehörte auch eine Vortragssektion über die Visionen der Mobilität im Jahre 2020.
Zahlenmässig den grössten Anteil hielten auch dieses Jahr verständlicherweise die Vorträge über Otto- und Dieselmotoren, Einspritzung, Treibstoffe, Aufladung und Schadstoffe.
Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs wurde in sechs Vorträgen angesprochen. Dieses Jahr fehlten die Vorträge über Getriebe und den Antriebsstrang, welche in den vergangenen Jahren immer wieder Platz gefunden hatten.

Rückblick und Ausblick

Rupert Stadler zeigte in einer eindrücklichen Grafik (Bild 3), was bezüglich der Performance und der Abgasqualität in den vergangenen 20 Jahren beim direkt einspritzenden Dieselmotor erreicht wurde. Während das Drehmoment und die Leistung um 70 bzw. 100 % angehoben werden konnten, wurden die Kohlenwasserstoffe und die Stickoxide um 95 %, die Partikelemissionen gar um 98 % vermindert. Die Verbesserungen auf der Abgasseite geschahen natürlich nicht nur freiwillig, der Gesetzgeber machte dazu auch immer wieder die entsprechenden Vorschriften. Da Schadstoffverminderung bekannterweise Treibstoff braucht, wäre es interessant, auch Zahlenmaterial in diese Richtung zu erhalten. Dazu ist lediglich bekannt, dass ein auf die Abgasvorschriften von Euro I zurückgerüsteter Euro-V-Dieselmotor um die 12 % weniger Treibstoff verbrauchen könnte.
Dipl. Ing. Rolf Sauerstein, BorgWarner Turbo Systems GmbH eröffnete seinen Vortrag über die «geregelte zweistufige Abgasaufladung am Ottomotor» mit einem Übersichtsbild, in welchem die Benzindirekteinspritzung, aber auch die Aufladung wesentliche Rollen spielen. Über der Achse der Verbrauchs- oder CO2-Minderung ist die technische Komplexität der Systeme aufgezeichnet, welche natürlich auch mit den Kosten in direkter Verbindung steht. Untersucht werden auf diesem Bild grundsätzlich Verbrennungsmotoren und dabei werden die Dieselmotoren aus diesem Bild ausgeblendet. Der aktuelle Entwicklungsstand ist im Fadenkreuz (Ursprung) des Diagramms zu sehen. Die nächste Entwicklungsstufe, welche mit einer geringen Komplexitätssteigerung wieder einige Verbrauchsprozente bringen wird, ist die Benzindirekteinspritzung in Verbindung mit der Aufladung und der gekühlten Abgasrückführung. Die neuen Verbrennungsverfahren, wie CAI oder HCCI wurden dieses Jahr in Wien nur am Rande erwähnt. Sie stehen im Diagramm sehr hoch in der Komplexität; das bedeutet, dass deren Entwicklung aufwändig und teuer ist und dass die Unternehmen in der momentanen Wirtschaftssituation anderen Projekten den Vortritt gewähren.

Elektrifizierung

In einem ähnlichen Diagramm (Kosten über dem CO2-Einsparungspotenzial) zeigt der französische Hersteller Renault seine Einschätzung, wohin die Entwicklungsrichtungen laufen könnten. Dipl. Ing. Rémi Bastien zeigte in seinem Vortrag «Renault Strategie: Nachhaltige Mobilität für alle» jedoch nicht die detaillierten verbrennungsmotorischen Möglichkeiten auf, sondern konzentrierte sich auf die Hybridsysteme. Erwartungsgemäss ist das Start-Stopp-System technisch nicht allzu aufwändig, bringt jedoch auch nicht eine sehr grosse Einsparung (und diese nur, wenn das Fahrzeug im Stop-and-go-Verkehr unterwegs ist). Interessanterweise sind Mild- und Vollhybride in der Komplexität auf ähnlichem Niveau, wobei die Vollhybrid-Varianten natürlich verbrauchs- oder CO2-mässig wesentlich effizienter sind. Dort stellen sich auch wieder die bekannten Fragen nach Plug-In, dem Batteriesystem und der Ladekapazität bzw. der Reichweite.
Das 31. Motorensymposium zeigte erneut, dass innerhalb eines Jahres nicht Quantensprünge entwickelt wurden, dass aber jedes Jahr interessante neue Entwicklungsrichtungen vorgestellt werden können, die Potenziale in Bezug auf Verbrauch und Abgas bei der Erhaltung der Fahrbarkeit der Fahrzeuge aufzeigen.

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