Der Strom des Wandels hat das Wiener Internationale Motorensymposium mit Macht erreicht. Wunderte sich Kongressleiter Hans Peter Lenz noch vor zwei Jahren, "wie haben es Hybride zu so viel Ansehen gebracht?", so ließ er das "heiße Thema" auf der diesjährigen Veranstaltung in zwei eigenen Tagungssektionen behandeln.
Seriennahe Entwicklungsergebnisse konnte die Hybrid-Kooperation von GM, Mercedes und BMW in Wien vorstellen. 500 Spezialisten arbeiten im US-amerikanischen Troy in der Nähe von Detroit an der Einführung des kombinierten Verbrennungs- und Elektromotors ab 2007. Das innovative Two-Mode-System verbindet den hohen Wirkungsgrad von vier direkt übersetzten Gängen mit zwei Betriebsarten eines elektrisch gesteuerten, stufenlosen Getriebes.
"Kleines technisches Wunderwerk"
Hybrid-Pionier Toyota nutzt bislang nur One-Mode-Systeme, die bei Autobahntempo viel Kraftstoff verbrauchen. Grundlage des gemeinsamen Two-Mode-Systems sind Patente aus den neunziger Jahren, als GM begann, den elektrischen Assistenzantrieb für Busse zu entwickeln. Mittlerweile haben die Hybrid-Busse rund vier Millionen Kilometer zurückgelegt.
Gleichzeitig konnten die Allianzpartner das System zu einem "kleinen technischen Wunderwerk" in der Größe eines gängigen Automatikgetriebes schrumpfen. Dank seiner integrierten Elektromotoren passt das Two-Mode-System sowohl in front-, heck- oder allradgetriebene Fahrzeuge.
"Hybrid wird Mainstream, aber wir können heute noch nicht sagen, wann wir die erste Million erreichen", sagt Andreas Truckenbrodt, DaimlerChryler-Projektleiter in der Hybrid-Kooperation. Sicher sei nur, dass die Kostenziele von rund 2.000 Euro Aufpreis mit der ersten Systemgeneration noch nicht erreichbar seien.
Hybrid bleibt zumindest vorerst ein Zuschussgeschäft für die Hersteller, die ihren Entwicklungsaufwand kaum an die Kunden weitergeben können. Allein das Motormanagement braucht beim Two-Mode-Hybrid drei Mal so viel Rechnerleistung wie bei einem konventionellen Antrieb.
Steigende Kosten
Zusätzliche Systemkomponenten treiben die Kosten weiter in die Höhe: Elektromotoren und 300-Volt-Bordnetz summieren sich zusammen mit der Hochleistungsbatterie und -elektronik zu einem Aufpreis von 3.000 bis 5.000 Euro.
Das angestrebte Verbrauchspotenzial von 25 Prozent ist also teuer erkauft. Ohne die steuerliche Förderung in immer mehr Ländern würden Hybrid-Fahrzeuge eine exklusive Nischentechnologie bleiben.
Zu einer echten Revolution werden Hybride aber erst dann, wenn sie den Blick auf die gesamte Energiearchitektur auch in preiswerten Fahrzeugen öffnen.
Neues Know-how
"Was wir beim konventionellen Antrieb bis heute gemacht haben, war sehr einfach, weil wir Motor, Getriebe und Antriebsstrang jeweils einzeln optimieren konnten", erläuterte Fritz Indra in seinem Vortrag über "Theorie und Praxis des Hybridantriebs am Beispiel Lexus RX 400h": "Beim Voll-Hybridantrieb haben wir es stattdessen mit sieben Hauptkomponenten zu tun, zu denen Generatoren, Batterie, Spannungswandler und Strategien für das Energiemanagement gehören."
Diese Komplexität erfordere ganz neues Know-how und viel mehr Entwicklungsaufwand, so Indra, der eine kombinierte Studienrichtung für Elektrotechnik und Maschinenbau vorschlug.
BMW-Entwicklungsvorstand Burkhard Göschel konnte aus der Praxis über die Vorteile der funktionalen Integration berichten: "Energiemanagement kann, muss jedoch nicht zwangsläufig mit einer Hybridisierung im Sinne der Elektrifizierung des Antriebsstrangs einhergehen."
Variable Lichtmaschine
BMW hat kürzlich eine variable Lichtmaschine vorgestellt, die nur beim Bremsen und im Schubbetrieb des Fahrzeugs geladen wird: "Durch intelligentes Steuern der Energieströme können wir bereits mit dem heutigen Bordnetz und Energiespeichern einen Teil der Bremsenergie zurückgewinnen und zur Entlastung des Verbrennungsmotors wieder verwenden, um eine für den Kunden spürbare Effizienzsteigerung zu erzielen", so Göschel.
Erst dieser flexible Ansatz nach dem Motto "Best of Hybrid" sorge auch künftig für die nötigen technischen und betriebswirtschaftlichen Freiräume.