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VW-Pläne für Diesel- und Ottomotor Auch der Verbrenner entwickelt sich weiter

Ehra-Lessien, 24. November 2017
Die Emissionsgrenzwerte werden weltweit schärfer, nicht nur in Europa, sondern auch in den mindestens ebenso wichtigen Märkten Nordamerika und China. Im Jahr 2025 werden die CO2-Grenzwerte nach den Erwartungen von VW weltweit um die 100 Gramm je Kilometer liegen, danach werden sie wohl weiter verschärft. Um diese strengen Grenzen zu erreichen, setzt VW auf eine "echte Artenvielfalt" bei den Antrieben: Nicht der Elektroantrieb alleine soll es richten, sondern auch der Diesel, der Ottomotor, der Erdgasantrieb, der Einsatz synthetischer Kraftstoffe und die Hybridisierung. Einige Ideen für die Zukunft stellten uns die Wolfsburger nun vor.

Speicherkat plus SCR? VW arbeitet daran ...
Beim Diesel stehen derzeit mehr die NOx-Emissionen als der CO2-Ausstoß im Mittelpunkt. Zur Minderung der Stickoxid-Emissionen will VW das Adblue-System mit dem NOx-Speicherkatalysator kombinieren. Denn sie ergänzen sich: Während sas Adblue-System erst ab einer Abgastemperatur von 200 Grad richtig arbeitet, hat der Speicherkat sein Optimum etwa bei 90 bis 180 Grad. Bisher hat die Marke VW noch keinen Selbstzünder, der beides hat, doch es wird daran gearbeitet. Dabei soll der Oxy-Kat beschichtet werden, so dass er auch als Speicherkat wirken kann – das verringert den technischen Aufwand.

Muss ein zweiter SCR-Kat her?
Die Euro-6-Abgasnorm begrenzt den NOx-Ausstoß auf 80 Milligramm je Kilometer, bis 2023 werden die Grenzwerte auf etwa 40 Milligramm sinken, glaubt VW. Um diesen Wert zu erreichen, will VW einen Mix aus motorinternen Maßnahmen und einer besseren Abgasnachbehandlung einsetzen. Ein höherer Einspritzdruck und damit eine verbesserte Verbrennung könnte die Emissionen um 20 Prozent senken, bei den Motoren mit größeren Turboladern (etwa dem 2.0 TDI mit 190 PS) könnte zusätzlich ein elektrisch angetriebener Verdichter zum Einsatz kommen. Die Abgasnachbehandlung könnte man mit einem zweiten SCR-Kat verbessern. Der würde dann weiter hinten im Abgasstrang eingebaut werden, wo die Gase nicht mehr so heiß sind. Er könnte sich um die Stickoxide kümmern, die bei schnell gefahrenen Autobahnetappen den ersten (motornahen) SCR-Kat durchbrechen.

Millermotor statt Ottomotor
Wie der Diesel soll auch der Benzinmotor emissionsärmer werden. Neuestes Kind und ganzer Stolz der Wolfsburger Ingenieure ist der 1.5 TSI evo, der derzeit den 1.4 TSI in immer mehr Modellen ersetzt. Eigentlich handelt es sich dabei nicht mehr um einen Otto- sondern einen Millermotor. Beim Millerzyklus werden die Einlassventile im Ansaugtakt früh geschlossen und im Verdichtungstakt länger offen gehalten. In Kombination mit einer hohen Verdichtung von 12,5 erhöht sich der Wirkungsgrad und der Verbrauch sinkt. Ebenfalls zum Technologiepaket des neuen Motors gehört ein Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG), wie er bereits beim Porsche 911 Turbo eingesetzt wird, und eine Zylinderabschaltung, die die Effizienz bei niedriger Last erhöht. Im Vergleich zum 1.4 TSI soll sich nicht nur der reale Verbrauch verringern, sondern auch das Turboloch verkleinern. Der Motor eignet sich zudem ohne große Änderungen für den Einsatz von synthetischen Kraftstoffen, aber auch für die Elektrifizierung und für Erdgas.

Sieben Ballen Stroh
Apropos Erdgas: Der vom VW-Konzern derzeit stark gepushte Kraftstoff CNG (Compressed Natural Gas) soll noch viel populärer werden. Besonders umweltfreundlich ist Erdgas, wenn es aus regenerativen Quellen erzeugt wird. So kann man aus sieben Strohballen, wie sie häufig auf abgeernteten Feldern herumliegen, 300 Kilo CNG machen, was zum Beispiel fast 10.000 Kilometer Fahrt mit dem neuen VW Polo TGI (Verbrauch: 3,2 Kilo CNG je 100 Kilometer) ermöglicht. Eine zweite Möglichkeit ist der so genannte Power-to-Gas-Ansatz. Dabei wird Überschussstrom aus dem Netz genutzt, wie er in stürmischen Zeiten durch Windenergie erzeugt wird. Mit diesem Strom wird durch Wasser-Elektrolyse Wasserstoff erzeugt, der dann mit CO2 aus der Luft CH4 (also Methan oder Erdgas) ergibt.

Hoffnung auf die Versorger
Und wie soll Erdgas populärer werden? Hier hofft VW einerseits auf die Versorger. Nach einer Studie des Bundeswirtschaftsministeriums soll die Nachfrage nach Erdgas für die Wohnungsheizung künftig sinken. Um dies auszugleichen, werden RWE & Co mehr CNG-Tanksäulen aufbauen, so die Hoffnung von VW. Zweitens möchte VW erreichen, dass bei den CO2-Zielwerten die Kraftstoffgewinnung einbezogen wird. In der Schweiz wird dies schon gemacht. Dort gilt ein Golf mit 100 Gramm CO2 pro Kilometer als 80-Gramm-Fahrzeug, da 20 Prozent des Schweizer Erdgases regenerativ erzeugt werden. Schließlich will der VW-Konzern durch mehr Erdgas-Modelle helfen. Nach Audi A4 und A5, VW Polo und Seat Ibiza kommt 2018 ein Erdgas-Arona (1.0 TGI) auf den Markt. Auch ein 1.5 TGI auf Basis des 1.5 TSI evo ist für 2018 zu erwarten.

Hybridisierung: Von FMA bis GTE
Natürlich spielt auch die Hybridisierung eine wichtige Rolle in der Zukunftsplanung von VW. Gerade auf den Markt gekommen ist der 130 PS starke Golf 1.5 TSI Bluemotion "mit FMA". Das Kürzel steht für "Freilauf / Motor aus", das heißt, hier gibt es eine Funktion für das Segeln mit abgeschaltetem Verbrenner. Dafür ist ein zusätzlicher Zwölf-Volt-Lithium-Ionen-Akku nötig, der die elektrischen Verbraucher wie Scheinwerfer und Audioanlage mit Strom versorgt. Neben dem Segeln ist aber auch das Rekuperieren möglich: Geht der Fahrer schnell vom Gas, wird rekuperiert, weil dann meist eine "Schrecksituation" vorliegt, in der eine schnelle Bremsung gewünscht wird. Geht der Fahrer dagegen langsam vom Gas, wird gesegelt. Die Spritersparnis gibt VW mit etwa 0,4 Liter je 100 Kilometer an.

48-Volt-Bordnetze sind in Entwicklung
Die nächste Hybridisierungsstufe wäre ein Mildhybrid mit 48-Volt-Batterie, ein "mHEV" (mild Hybrid Electric Vehicle). Durch den starken Akku kann hier ein riemengetriebener Startergenerator eingesetzt werden, was eine stärkere Rekuperation und ein schnelles und komfortables Neustarten des Verbrenners ermöglicht, aber auch ein Boosten. VW arbeitet daran. Ebenfalls noch im Prototypenstadium ist das, was VW als "mHEV plus" bezeichnet. Eine Möglichkeit wäre ein direkter Elektro-Antrieb mit 48-Volt-Technik für die Vorderachse fürs rein elektrische Kriechen und Parkieren. Eine andere Möglichkeit für den Einsatz der 48-Volt-Technik wäre ein "e-Allrad": Mit einem Elektroantrieb für die Hinterachse könnte sich zum Beispiel ein Tiguan befreien, der sich in Sand oder Schlamm festgefahren hat. Auch mit einem "HEV", also mit einem normalen Hybrid ohne Auflademöglichkeit, befasst sich VW. Fahrzeuge mit noch mehr elektrischem Antrieb haben die Wolfsburger bereits im Angebot – nämlich die Plug-in-Hybride Golf GTE und Passat GTE sowie die batterieelektrischen Fahrzeuge e-Up und e-Golf. Man sieht: Die Artenvielfalt bei den Antrieben ist groß, und ein Königsweg ist nicht in Sicht.
(sl)

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