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39. Internationales Wiener Motorensymposium
Wien (oekv) - Steht das Ende des Dieselmotors tatsächlich bevor? Sind Diesel-Fahrverbote in manchen
Städten wirklich unausweichlich? Wenn es nach den derzeit in Wien versammelten 1000 Motorenexperten aus aller
Welt geht, trifft dies ganz und gar nicht zu. Ungeachtet aller Diskussionen in einer verunsicherten Öffentlichkeit
zeigt sich der Dieselantrieb beim Internationalen Wiener Motorensymposium 26. April in der Wiener Hofburg quicklebendig.
Neue Forschungsergebnisse und aktuell präsentierte Neuentwicklungen legen nahe, dass dem Selbstzünder
im Auto durchaus ein langes und produktives Dasein beschieden sein wird.
Bosch: Neuer Diesel als relevanter Beitrag zu Verbesserung der Luftqualität
So sieht etwa der leitende Bosch-Antriebsentwickler Dr.-Ing. Andreas Kufferath den Dieselmotor „als eine zukunftsträchtige
Lösung im gesamten Mobilitätsmix von Morgen“. In seinem Vortrag mit dem bezeichnenden Titel „Der Diesel
Powertrain auf dem Weg zu einem vernachlässigbaren Beitrag bei den NO2-Immissionen“ bezog sich der Motorenexperte
auf einen bei Bosch entwickelten Versuchsträger, mit dem es gelungen sei, die niedrigen NOx-Emissionen der
kommenden Emissionsnormen auch im realen Fahrbetrieb einzuhalten.
Insbesondere aufgrund der Tatsache, dass nur am Markt verfügbare bzw. bereits in Serie bewährte Technologien
eingesetzt wurden, um die niedrigen NOx-Emissionen zu erreichen, sei Bosch der Überzeugung, dass die verstärkt
in den Verkehr kommenden Diesel-Pkw der Emissionsnorm Euro 6d eine rasche Verbesserung der Immissionssituation
bewirken werden. Zusätzlich werde bei entsprechender Durchdringung die Pkw-Dieselflotte in Zukunft keinen
relevanten Beitrag zu Beanstandungen der Luftqualität mehr liefern, so der Motorenexperte.
BMW: Ein Sechszylinder als starkes Bekenntnis zu Dieseltechnologie
Bei BMW reicht das Vertrauen in die Dieseltechnologie so weit, dass sogar ein neuer Sechszylinder-Dieselmotor
in den Fokus eines Vortrags gerückt wurde – als eines der Highlights des heurigen Motorensymposiums. Der neue
Motor, so Ing. Franz Steinparzer, Chef der Dieselmotorenentwicklung bei BMW Steyr in dem Vortrag, belege in eindrucksvoller
Weise, dass „moderne Dieselmotoren bei der Auflösung der Zielkonflikte attraktives Leistungs- und Dynamikverhalten,
niedriger Kraftstoffverbrauch und damit geringe CO2-Emissionen sowie hohe Umweltverträglichkeit weiterhin
äußerst attraktive Antriebssysteme“ darstellten. Moderne Einspritztechnologie, leistungsfähige
zweistufige Abgasturboaufladung und ein hocheffizientes Abgasreduktionssystem in Kombination mit einer akribisch
durchgeführten Fahrzeugintegration bringen diesen Motor im Wettbewerbsvergleich in eine führende Position,
betonte der Experte. Zielsetzung bei der Entwicklung des neuen Antriebes waren die M-typischen Leistungs- und Dynamikeigenschaften
sowie die Abdeckung der neuesten EU-Emissionsgesetzgebung. Eingesetzt wird das Aggregat im BMW X4 M40d, es leistet
240 kW bei einer signifikanten Reduktion des Treibstoffverbrauchs gegenüber dem Vorgängerfahrzeug-
Volkswagen: Neue Diesel-Generation mit SCR-Systemen im Anrollen
Eine neue Vierzylinder-Dieselmotorengeneration stellte Volkswagen beim Wiener Motorensymposium vor. Der EA288
evo erfülle bei gesteigerter Performance die Grenzwerte der aktuellen Emissionsgesetzgebung auf dem Prüfstand
und im „Real Driving“ sicher und sei technisch auf die Anforderungen der nächsten Emissionsstufe ab 2019 ausgelegt,
führte VW-Motorenexperte Dipl.-Ing. Markus Köhne, Leiter Grundentwicklung Dieselmotoren und Baukasten,
in seinem Vortrag aus. Darüber hinaus konnte der CO2-Ausstoß des EA288 evo gegenüber dem Vorgängermotor
um bis zu zehn Prozent gesenkt werden, während Leistungs- und Drehmomentsteigerungen von bis zu neun Prozent
zur Verfügung stehen.
In der neuen Baureihe EA288 evo kommen zusammen mit dem flächendeckenden Einsatz von SCR-Systemen (Selective
Catalytic Reduction) zur Stickoxidreduktion neueste Technologien für einen weiter verminderten CO2-Ausstoß
zum Einsatz. Darüber hinaus erlaube die neue Motorengeneration als Mild-Hybrid eine kundenerlebbare Funktionserweiterung
verbunden mit einer Verbrauchseinsparung und erfülle in Bezug auf Leistung, Drehmoment, Ansprechverhalten
und Motorakustik die gesteigerten Kundenerwartungen an den Dieselmotor, so Dipl.-Ing. Köhne.
Der neue Vierzylinder-Dieselmotor von Volkswagen kommt zunächst in den Fahrzeugen der Marke Audi mit längs
eingebautem Motor und mit einer milden Hybridisierung zum Einsatz. Der 2,0-l-Motor wird in der Folge in Konzernfahrzeuge
mit quer eingebautem Motor einfließen und die Vorgängergeneration bis 2021 dort vollständig ersetzen.
Zwei Leistungsklassen mit Spreizungen von 100 bis 120 kW bzw. 121 bis 150 kW stehen zur Verfügung.
Mercedes-Benz: Neue Dieselmotorenfamilie bekommt Zuwachs
Auch Daimler hält an der Weiterentwicklung der Dieseltechnologie fest und sorgt für Nachwuchs in
der Dieselmotorenfamilie OM 654, in der sich bereits ein Vierzylinder- und ein Sechszylindermotor sowie ein zweistufig
aufgeladenes Top-Aggregat tummeln. Mit dem in Wien nunmehr vorgestellten 1,6-l-Einstiegsmotor rundet Mercedes diese
Motorenfamilie auf den Positionen 180 d und 200 d (90 kW und 118 kW) nach unten ab. Entwicklungsziel für diesen
Motor war – neben der Realisierung eines sehr niederen Emissionsniveaus und der Erfüllung von RDE Stufe 1
bzw. EU 6d TEMP – eine deutliche Verbrauchsreduktion, berichtete Dr. Markus Kemmner, Abteilungsleiter der Daimler
AG. Der Einsatz des neuen Einstiegsmotors ist für 2018 in der E-Klasse und in der modellgepflegten C-Klasse
vorgesehen.
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Diskussion: Alternativen zum Verbrennungsmotor
Höchst unterschiedliche Strategien verfolgen die Automobilhersteller, um alternative Antriebe neben
herkömmlichen Verbrennungsmotoren als zukünftige Mobilitätslösungen zu etablieren. Während
manche gerade neu ins Rennen ums beste Elektroauto einsteigen, bringen andere bereits Neuauflagen derartiger Mobile
in den Markt.
Audi: Batterie-elektrische Premiere im Zeichen der vier Ringe
Mit seinem ersten in Serie gehenden Elektroantrieb präsentierte Audi den 1000 an dem Kongress teilnehmenden
Motorenexperten eine echte Premiere, das Innenleben des rein batterieelektrisch angetriebenen Audi e-tron. Herzstück
des elektrischen Systems ist ein 95 kWh Hochvoltspeicher auf 400-Volt-Basis, eine Audi-Eigenentwicklung, wie Audi-Experte
Dipl.-Ing. Siegfried Pint, Leiter Entwicklung Elektrifizierung Antrieb, in seinem Vortrag betonte. Die Lithium-Ionen-Batterie
wird im Audi-Werk Brüssel gefertigt und sorgt für eine Reichweite von rund 500 Kilometern. Mit je einem
Antrieb pro Achse verkörpert das vollelektrische Antriebssystem die Audi-Kernkompetenz schlechthin – den quattro-Antrieb
– auf eine völlig neue Weise. Die elektrischen Achsantriebe werden im eigenen Motorenwerk bei Audi Hungaria
gebaut. Noch heuer wird der E-Antrieb in einem neuen SUV auf die Straße kommen, wobei Audi sich auch für
die Schaffung der notwendigen Lade-Infrastruktur einsetzt. Gemeinsam mit anderen Herstellern hat Audi das Joint
Venture Ionity gegründet, ein Unternehmen, das innerhalb der nächsten zwei Jahre entlang der europäischen
Hauptverkehrsachsen 400 Schnellladestationen errichten soll. Projektziel für die Ladedauer der Batterie: 30
Minuten für eine theoretische Reichweite von 400 Kilometern, so Dipl.-Ing. Pint.
BMW: Fünfte Generation des elektrischen Antriebs rollt an
Einen unterschiedlichen Ansatz verfolgt BMW mit seiner Elektrostrategie. Seit dem Launch des BMW i3 im November
2013 hat die BMW Group mehr als 200.000 elektrifizierte Fahrzeuge auf die Straße gebracht, davon mehr als
100.000 alleine im Jahr 2017. Gut 90.000 Käufer entschieden sich in Summe für den vollelektrischen BMW
i3. Der aktuelle Anteil elektrifizierter Fahrzeuge am Gesamtabsatz der BMW Group beträgt vier Prozent. Für
2025 erwartet die BMW Group einen Verkaufsanteil elektrifizierter Fahrzeuge zwischen 15 und 25 Prozent.
Wie BMW-Experte Dipl.-Ing. Stefan Juraschek, Hauptabteilungsleiter Entwicklung Elektrische Antriebe, in seinem
Vortrag erklärte, stellt die integrierte elektrische BMW-Antriebseinheit der fünften Generation einen
weiteren Meilenstein dieser Strategie dar. Ab 2021 wird in Dingolfing mit dem BMW iNEXT ein weiteres vollelektrisches
i-Fahrzeug mit Speicher- und Batterietechnik der fünften Generation produziert. Mit dem neuen skalierbaren
E-Baukasten können ab 2021 alle BMW-Baureihen ausgestattet werden. Derzeit arbeitet die BMW Group laut Dipl.-Ing.
Juraschek mit Hochdruck an einem elektrischen Antrieb für die Rennsaison der Formel E in 2019. Ähnlich
wie in der Formel 1 wird die Formel E dazu beitragen, neue Materialien und Technologien auf Rennstrecken zu erproben
und in die Serienfahrzeuge einfließen zu lassen, so Dipl.-Ing. Juraschek.
Parallel zum rein elektrischen Antrieb treibt BMW die weitere Elektrifizierung von herkömmlichen Antriebssystemen
voran. Wie Dipl.-Ing. Christian Billig, BMW-Hauptabteilungsleiter Antrieb, in einem eigenen Vortrag erklärte,
werden Plug-in-Hybrid-Antriebe (PHEV) in den kommenden Jahrzehnten bei der Elektrifizierung der Fahrzeuge eine
Schlüsselrolle spielen, da Bedenken potenzieller Kunden von reinen E-Autos hinsichtlich Ladeinfrastruktur
und Reichweite noch viele Jahre bestehen werden. Die Hauptaufgabe bei der Weiterentwicklung der PHEV-Antriebe sei
es, größere elektrische Reichweiten und intelligentere Ladelösungen zu schaffen, so der BMW-Experte.
Toyota und Nissan: Power-Hybrid und „E-Auto für alle“
Eine neue Entwicklungsstufe des 1997 eingeführten Hybridantriebs präsentierte Koji Oshima, Project General
Manager des Hybridpioniers Toyota. Das neue Multi Stage Hybrid System für den Lexus LC500h kombiniert einen
3.5-Liter V6 Saugmotor mit optimierten elektrischen Komponenten und verfügt über ein neu entwickeltes
Getriebe mit mehrstufiger Untersetzung. Dieses Gesamtpaket bietet eine direkte und gleichmäßige Beschleunigung
und übertrifft die vorherige Variante mit 5-Liter V8 Benzinmotor, sie erfüllt die strengsten Abgasnormen
Euro 6 in Europa, SULEV30 in USA und J-SULEV in Japan, so Koji Oshima.
Nissan führte 2010 mit dem Leaf das erste globale Serien-Elektroauto mit Batterie ein, von dem 2017 bereits
die zweite Generation auf den Markt kam. Beim Wiener Motorensymposium berichtete nun Masaki Toriumi, Alliance Global
Director Nissan, über den neuen elektrischen Antriebsstrang e-Power, der nach dem Prinzip eines Brennstoffzellen-Antriebs
funktioniert, aber statt der Brennstoffzelle einen Verbrennungsmotor zur Herstellung des notwendigen Stroms für
den Antrieb des Elektromotors nutzt. Das System bietet 100-prozentiges Fahren mit Elektromotor, systembedingte
Schadstoffemissionen durch den mitlaufenden Verbrennungsmotor werden dabei in Kauf genommen. E-Power soll laut
Toriumi das „E-Auto für alle“ ermöglichen.
Hyundai und Mercedes-Benz: Evolution der Brennstoffzelle bringt deutliche Fortschritte
Bei Mercedes-Benz steht der nächste Technologiesprung für den Brennstoffzellenantrieb bevor, bei dem
eine Bennstoffzelle aus Wasserstoff schadstofffrei elektrischen Strom für den Antrieb produziert. Nach mehr
als zwölf Millionen gefahrenen Kilometern mit Kleinserien-Fahrzeugen wie dem Mercedes-Benz B-Klasse F-CELL
und dem Citaro FuelCELL-Hybrid Stadtbus hat die Daimler AG zusammen mit Partnern ein neues Brennstoffzellensystem
entwickelt. Rund 30 Prozent kompakter als bisher, kann es erstmals vollständig im Motorraum untergebracht
werden, berichtete Prof. Dr. Christian Mohrdieck, bei Daimler als Director Fuel Cell für die Entwicklung von
Brennstoffzellen verantwortlich. Der neue Antrieb kommt im Mercedes-Benz GLC F-CELL zum Einsatz. Dabei konnte die
Leistungsdichte des Brennstoffzellenstapels ungefähr verdoppelt werden. Neben den Fortschritten in Sachen
Volumen und Bauraumbedarf ist die Gewichtsreduktion des Brennstoffzellenaggregats um rund 25 Prozent im Vergleich
zum Vorgänger-System eine weitere Errungenschaft. Zudem konnte der Platinanteil im Brennstoffzellenstapel
um 90 Prozent reduziert werden, was eine deutliche Kostenreduktion bewirkt, erklärte Prof. Mohrdieck.
Die Hyundai Motor Company, die 2013 mit dem Tucson ix35 das erste Serienfahrzeug der Welt mit Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb
herausbrachte und mittlerweile in 18 Ländern vertreibt, bringt mit dem neuen Hyundai FCEV die nunmehr bereits
vierte Generation dieser Technologie an den Start. Mit deutlichen Fortschritten: Der Wirkungsgrad konnte von 55,3
auf 60 Prozent gesteigert werden, die Reichweite nahm von 415 auf 600 Kilometer zu, und die Leistung konnte um
20 Prozent auf 163 PS gesteigert werden, erklärte Hyundai-Experte Jungik Kim, PhD, in seinem Vortrag. Nach
der Premiere des Wasserstoff-SUV’s in Südkorea folgen Nordamerika sowie europäische Märkte. Großes
Potenzial sieht Hyundai für das umweltfreundliche Modell auch in China, betonte der Vortragende.
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Neue Benziner: Die Bandbreite reicht vom Drei- bis zum Achtzylinder
Besonders beeindruckend sind die Fortschritte bei den Ottomotoren, was Effizienz und Umweltverträglichkeit
betrifft. Vom kleinen Dreizylinder bis zum bulligen Achtzylinder reicht die diesjährige Bandbreite neu vorgestellter
Benzinmotoren. Wobei sich nicht ausschließlich Benzin im Tank befinden muss: Manche Hersteller nehmen das
„Gas geben“ wörtlich und setzen auch auf Gas als alternative Energie.
Volkswagen und Ford: Erdgas und synthetisch hergestellte Gase werden immer wichtiger
Der Volkswagen Konzern erwartet, dass Erdgas (CNG, Compressed Natural Gas) als Kraftstoff zukünftig an
Bedeutung gewinnen wird. Zum einen wird Erdgas aus fossilen Quellen einen erheblichen Anteil der globalen Energieversorgung
übernehmen, andererseits eröffnen synthetische gasförmige Kraftstoffe neue Chancen.
Konventionelle CNG-Kraftstoffe auf Basis von fossilem Erdgas bieten schon aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften
ein sehr großes Potenzial zur Reduktion von CO2-Emissionen. Ein zusätzliches, erhebliches CO2-Senkungspotenzial
der CNG-Mobilität eröffnen die so genannten e-Fuels, also synthetische Kraftstoffe, die mittels Strom
aus Wasser und Kohlendioxid hergestellt werden können. Wenn der Strom dabei aus regenerativen Quellen stammt,
sind e-Fuels per Definition regenerative Kraftstoffe, übrigens auch, wenn sie aus Biomasse der zweiten Generation
hergestellt werden.
Mit dem neuen 1,5l EA211 TGI evo stellte Volkswagen beim Wiener Motorensymposium nun ein weiteres Aggregat seiner
CNG-Offensive vor, das auf den bivalenten Betrieb mit flüssigem (Benzin) und gasförmigem Kraftstoff (Erdgas)
ausgelegt ist. Wie Dr. Wolfgang Demmelbauer-Ebner, VW-Entwicklungsleiter Ottomotoren, auf dem Symposium ausführte,
erzielt der mit dem neuen Motor ausgestattete VW Golf TGI BlueMotion mit Erdgas eine Reichweite von 500 km, durch
die Umschaltung auf Benzin kommen weitere 190 km dazu. Seine Leistung beträgt sowohl mit Gas als auch mit
Benzin 96 kW (130 PS). Das maximale Drehmoment liegt bei 200 Nm. Der Golf TGI BlueMotion beschleunigt in 9,6 s
von null auf 100 km/h und erreicht 206 km/h Höchstgeschwindigkeit. Im CNG-Betrieb beschränkt sich der
durchschnittliche Verbrauch bei der Ausstattung mit Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe im NEFZ-Zyklus auf 3,4 kg/100
km, was CO2-Emissionen von 93 g/km entspricht.
Ford setzt mit dem in Wien präsentierten neuen MTDI-Motor auf die Gas-Direkteinspritzung, um ein hohes Drehmoment
bei niedrigen Drehzahlen und ein sehr gutes dynamisches Motorverhalten zu erreichen. Die Abkürzung steht für
Methane Turbo Direct Injection. Als Brennstoffe kommen Erdgas, Bio-Methan oder „Power-to-Gas“-Methan in Frage.
Der Motor basiert auf dem neuen Ford 1,0L GTDI Ecoboost Dreizylindermotor, der Ende 2017 vorgestellt wurde. Anstatt
der Einspritzung des Gases in das Saugrohr wird eine neu entwickelte Gas-Direkteinspritzung appliziert.
Wie Dipl.-Ing. Carsten Weber, Leiter Powertrain Research & Advanced Engineering bei Ford Europa, in seinem
Vortrag ausführte, lassen auf der Basis eines 7-sitzigen Mittelklasse-Vans durchgeführte Versuche mit
dem 110-kW-Motor CO2-Emissionen von 93 g/km im NEFZ erwarten, im höherlastigen WLTP-Zyklus 120 g/km.
Fiat-Chrysler und Hyundai-Kia: Die neuen kleinen High-Tech-Benzinmotoren
Durch thermodynamische Wirkungsgrade, die deutlich den Mitbewerb übertreffen, zeichnen sich nach den Worten
von Dipl.-Ing. Carlo De Marino, Global Chief Engineer GSE Family, FCA Powertrain Engineering Torino, die Drei-
und Vierzylindermotoren der neuen Motorenfamilie von Fiat-Chrysler aus. Die neuen GSE-Motoren T3 (Dreizylinder,
1 Liter, 88 kW) und T4 (Vierzylinder, 1,3 Liter, 132 kW) sind durch umfangreiche Verbesserungen im Vergleich zu
ihren Vorgängern effizienter, stärker, leiser und leichter geworden. Da die Motoren erwartungsgemäß
über 2025 hinaus in Verwendung stehen werden, ist besonderes Augenmerk auf die Erfüllung der RDE-Bestimmungen
(Real Driving Emissions) gelegt worden. Um die bei Direkteinspritzern besonders kritischen Partikelemissionen in
allen Fahrbereichen in den Griff zu bekommen, sind die Motoren mit großvolumigen Benzin-Partikelfiltern ausgerüstet.
Der südkoreanische Hersteller Hyundai-Kia plant die nächste Generation von Antriebssträngen der
neu entwickelten 1.6l MPI und Turbo-GDI Motoren unter dem Markennamen SmartStream einzuführen. Als erstes
Unternehmen weltweit implementiert Hyundai-Kia eine neue Technologie in diese neuen Motoren, die eine kontinuierlich
variable Ventilöffnungsdauer (CVVD) ermöglicht, um Kraftstoffverbrauch und Emissionen zu senken, sagte
Motorenentwickler JinYong Kim in seinem Vortrag. CVVD und die innovative Niederdruck Abgasrückführung
(LP-EGR) wird in naher Zukunft in Konzernfahrzeugen zur Verfügung stehen und unter anderem zu einem rund zehnprozentigen
Verbrauchsrückgang führen.
Audi und BMW: Highlights mit großem Volumen
Nicht nur im unteren Register, sondern auch im oberen Bereich der Motorenvielfalt demonstrierte die Automobilindustrie
beim Wiener Motorensymposium ihre Innovationskraft. So präsentierte etwa Audi die Weiterentwicklung des neuen
V6-TFSI-Motors als „nächsten Meilenstein der TFSI-Technologie“. Mit dem neuen 2.9l-V6-TFSI-Motor mit Biturboaufladung
im neuen RS 5 bringt Audi das bislang stärkste und emotionalste V6-Aggregat der neuen V6-Ottomotorenfamilie
in Serie. Mit 331 kW und 600 Nm ermöglicht der Motor exzellente Fahrleistungen bei gleichzeitig niedrigem
Kraftstoffverbrauch, betonte Dipl.-Ing. Jürgen Königstedt, Audi-Entwicklungsleiter V-Ottomotoren. Der
2.9l-V6-TFSI ist zudem für eine Erweiterung um zwei wichtige Technologiebausteine zur Realisierung einer Hybridisierung
vorbereitet, den elektrisch angetriebenen Verdichter und einen 48V-Riemenstartergenerator. So aufgerüstet,
kombiniert der neue Sechszylinder laut Dipl.-Ing. Königstedt Fahrleistungen der Achtzylinder-Liga mit einem
äußerst geringen Kraftstoffverbrauch und das bei einem deutlich reduzierten Motorgewicht und Packagebedarf.
Uneingeschränkt und ohne jeden Abstrich Fahrleistungen der Achtzylinder-Liga bietet jedenfalls BMW mit seinem
neuen motorischen Highlight – gehört dieses doch dem elitären Klub der Achtzylinder tatsächlich
an. Der V8-Ottomotor mit 4,4 Liter Hubraum beeindruckt mit einer herausragenden Leistung von 390 kW und einem bärigen
Drehmoment von 750 Nm – bei gleichzeitiger Erfüllung aller weltweit gültigen Emissionsvorschriften, beeilt
sich BMW-Techniker Dr.-Ing. Joachim Hahn, Leiter Konstruktion V-Motor, hinzuzufügen. Hierzu sind umfangreiche
Maßnahmen am Grundmotor, wie zum Beispiel die Einführung eines Zylinderkurbelgehäuses mit eisenbeschichteten
Laufbahnen, die Verwendung grafitbeschichteter Kolben und hochfester Hauptlagerschalen umgesetzt worden. Um ein
hinsichtlich Leistung und Rohemissionen optimales Brennverfahren zu ermöglichen, wurden die Ansaugluftführung,
die vergrößerte Aufladegruppe, das 350 bar Kraftstoffsystem sowie die Zündung vollständig
neuentwickelt und abgestimmt. Das Abgas wird mit einer Kombination aus Drei-Wege-Katalysatoren und Ottopartikelfiltern
nachbehandelt, erläuterte Dr.-Ing. Hahn. Das neue Spitzenaggregat wird im Stammwerk München produziert
und ist für verschiedene Varianten der BMW-Luxus- und Oberklasse vorgesehen.
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