Ausgabe
03
2013


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Steiniger Weg zur Emissionsreduktion

Prof. Dipl.

-Ing. Dr. Bernhard Geringer ist Dekan der Fakultät für Maschinenwesen und Betriebswissenschaften an der TU Wien. Er gilt international als einer der renommiertesten Experten für Fahrzeug-und Motorentechnik.

Das Jahr 2020 rückt näher -und damit die Verpflichtung, die CO 2-Emissionen der Pkws weiter drastisch zu senken, wenn man als Hersteller nicht Strafsteuern bezahlen möchte. Es zeigt sich, dass keine "Erlösungstechnik" helfen wird, das Gesetz zu erfüllen, sondern nur ein Portfolio an technischen Maßnahmen. Klar bevorteilt sind elektrische Antriebe, da deren Energie einfach mit Null in die CO 2-Bewertung eingeht.

Per se wären also reine E-Antriebe die Lösung aus gesetzgebender Sicht -egal, wie der Strom erzeugt wird und wie viel an CO 2 dabei auch entsteht. Siehe die Problematik mit alten fossilen Kraftwerken! Es zeigt sich aktuell aber auch, dass der Kunde aufgrund der hohen Kosten und der unzureichenden Reichweite nicht bereit ist, den reinen E-Antrieb anzunehmen. Derzeit sind die weltweiten Batteriefertigungskapazitäten etwa viermal höher als der reale Bedarf für Fahrzeuge. Wie kann also die Lösung aussehen?

Von Leichtbau bis zu "Null-Emmission"

Der 2020 geforderte Flottenmittelwert von 95 Gramm CO 2-Ausstoß pro Kilometer (das entspricht einem Verbrauch von knapp 4 Liter Sprit auf 100 Kilometer) kann bei kleineren Fahrzeugen durch ein Gesamtpaket an Maßnahmen bei Motor, Antriebsstrang und Gesamtfahrzeug erreicht werden Schon jetzt gibt es Werte unter 90, ja teilweise sogar 85 Gramm. Neue Leichtlaufreifen helfen entscheidend mit und neue Beschichtungstechniken im Lagerbereich des Antriebsstranges können Verbesserungen bringen, die vor einigen Jahren noch als unmöglich galten. Zudem helfen Gewichtsreduktionen durch höherwertige Werkstoffe bis hin zu Leichtmetallen und Verbundwerkstoffen.

Diese Technologien reichen für Oberklasse und SUV aber bei Weitem nicht. Gesamtmasse und Luftwiderstand sind zu hoch. Deshalb kommt die Elektrifizierung hinzu. Beginnend beim einfachen Bordstromgenerator, der auch rekuperiert, oder dem Start-Stopp-System sowie elektrischen Nebenaggregaten wie Wasserpumpe, Ölpumpe oder elektrische Lenkung kommen vermehrt elektrische Fahrantriebsteile in Form eines "Mild Hybrid" oder sogar "Full Hybrid"(bei deutlich erhöhten Herstellkosten) zum Einsatz. Damit können weitere Einsparungen im Testzyklus bis über 20 Prozent realisiert werden.

Wenn dies noch immer nicht reicht, kommt man um die Verwendung von Strom aus dem Netz nicht umhin: Mit "Plugin Hybrids" können die zyklusrelevanten CO 2-Werte halbiert werden, sofern die Batteriekapazität eine Reichweite von mindestens 25 Kilometern ermöglicht. Auch mit Oberklassefahrzeugen werden CO 2-Emissionen weit unter 50 Gramm pro Kilometer erreichbar. Noch weitere Senkungen sind über Reichweitenerhöhungen("Range Extender"), reine Batteriefahrzeuge bzw. auch den Brennstoffzellenantrieb bis hin zu Null erreichbar.

Teurer Fortschritt

Wo liegt also das Problem? Die Antwort: in den Kosten solcher Antriebe mit Strom aus dem Netz und damit in der Kaufbereitschaft der Kunden. Bereits heute sind für Hybride Aufpreise von 7.000 bis 8.000 Euro zum vergleichbaren Basismodell zu bezahlen, für Plugins kommt man auf Mehrpreise von 9.000 Euro aufwärts. Reine E-Fahrzeuge können eine Verdoppelung des Kaufpreises ergeben. Von Brennstoffzellenfahrzeugen gar nicht zu reden. Der ambitionierte Erstanlauf eines Herstellers musste erst vor wenigen Wochen auf unbestimmte Zeit -wegen der Kosten -verschoben werden.

Technologische Vielfalt

Somit ergibt sich für die nächsten Jahre ein wirklich buntes Bild an Technologien: Die Masse werden nach wie vor verbesserte verbrennungsmotorische Antriebe ausmachen. Ab der mittleren Fahrzeugklasse und insbesondere in der Oberklasse und den geländegängigen Fahrzeugtypen wird die schrittweise Elektrifizierung Einzug halten. Daraus folgt die auch schon bisher geübte Praxis, dass neue Techniken von der Oberklasse langsam in die unteren Klassen kommen werden. Der Ökologie tut es langfristig gut. Ob der starke zeitliche Druck nützlich ist für die europäische Wirtschaftslandschaft, wird erst die Geschichtezeigen.











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