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Mittwoch, 10. Juni 2015

Le Mans 2015 - Porsche dreht auf

Bahnt sich in Le Mans dieses Jahr eine Überraschung an? Im ersten Trainingslauf haben die Porsche Hybriden der LMP1 Prototypenklasse (Twitter) die ersten drei Plätze belegt:

Quelle: Link

In der Prototypenklasse starten nur noch Hybridfahrzeuge. Ihre Funktion ist die Einspeicherung der Bremsenergie ("Rekuperation") und Wiederverwendung beim Beschleunigen. Im Ergebnis spart dies Tankstopps ein oder bringt mehr Beschleunigung. Die Hybrid-Porsches 919 kommen mit 4-Zylinder Direkteinspritzern und je 2 Rekuperationseinheiten. Mehr verrät Porsche nicht (Link).

Interessant dennoch: Das Stichwort "4-Zylinder". Sollte Porsche in der LMP1-Klasse tatsächlich ein Sieg glücken, wäre das eine gute Vorbohrung für das spätere Marketing von 4-Zylinder Aggregaten in der Serie.

Das wäre nichts neues: Von 1976 bis 1993 gab es diese schon mal im Angebot, als Transaxle-Modelle 924, 944 und 968.

Samstag, 12. November 2011

Toyota ist besonders patent bei Elektromobilität

Die Patentanwaltskanzlei Grünecker hat eine Rangliste der Patentanmelder in Sachen Elektromobilität (inkl. Hybrid) veröffentlicht. Seit 2006 wurden von Automobilherstellern so viele Patente angemeldet (Link):

1. Toyota: 2588
2. Nissan: 940
3. Honda: 727
4. Ford: 455
5. Mitsubishi: 366

6. Huyndai/Kia: 283
7. Mercedes: 205
8. General Motors: 182
9. Peugeot: 176
10. Volkswagen: 148

11. Mazda: 146
12. BMW: 134
13. Suzuki: 80
14. Chrysler: 46
15. Fiat: 16

Toyota führt das Feld mit Abstand an (ein Grund hierfür ist die hohe Erfinderkultur bei Toyota. Dort reichen Mitarbeiter der technischen Entwicklung mehrmals im Monat Verbesserungsvorschläge oder Patente ein). 2007 hatte das Deutsche Patentamt in seinem Erfinderbericht mal den Toyota Prius hinsichtlich seiner Patente analysiert. Ergebnis: Viele grundsätzlichen Anordnungen und Konstruktionsvarianten wurden von Toyota belegt. Vielleicht ist das mit ein Grund, warum viele andere Hersteller erst so spät auf den Markt kamen oder kommen. An sich ist weder ein Elektromotor, noch die Leistungselektronik noch die Batterie mitsamt Steuerung ein besonders neues Thema. DIe Spannungsebene 400V Gleichstrom, ok das ist neu. Aber Gleichstrommotoren werden schon seit hundert Jahren in Straßenbahnen eingesetzt. Mir ist schleierhaft, warum Frau Schavan dafür noch Millionen an Fördergeldern bereit stellt.

Beachtlich ist übrigens, welchen Sprung Huyandai/Kia nach vorn gemacht hat. Im Frühjahr 2011 lagen sie mit Neuanmeldungen für das laufende Jahr bereits auf Platz 2 hinter Toyota. Die Südkoreaner kommen!

Grünecker hat noch aktuelle Zulassungszahlen in seinem Bericht: Im ersten Quartal 2011 waren rund 41.000 Hybridautos in DE zugelassen. Davon neu zugelassen: 3.800 Hybride (+30%) und 450 reine Elektroautos. Die asiatischen Hersteller sind dabei ganz vorne. Natürlich spielt es in ein paar Jahren keine Rolle mehr, wer zuerst am Markt gewesen ist. Sehr wohl spielt es aber eine Rolle, wer die entscheidenden Patente zuerst angemeldet hat..

Toyota ist besonders patent bei Elektromobilität

Die Patentanwaltskanzlei Grünecker hat eine Rangliste der Patentanmelder in Sachen Elektromobilität (inkl. Hybrid) veröffentlicht. Seit 2006 wurden von Automobilherstellern so viele Patente angemeldet (Link):

1. Toyota: 2588
2. Nissan: 940
3. Honda: 727
4. Ford: 455
5. Mitsubishi: 366

6. Huyndai/Kia: 283
7. Mercedes: 205
8. General Motors: 182
9. Peugeot: 176
10. Volkswagen: 148

11. Mazda: 146
12. BMW: 134
13. Suzuki: 80
14. Chrysler: 46
15. Fiat: 16

Toyota führt das Feld mit Abstand an (ein Grund hierfür ist die hohe Erfinderkultur bei Toyota. Dort reichen Mitarbeiter der technischen Entwicklung mehrmals im Monat Verbesserungsvorschläge oder Patente ein). 2007 hatte das Deutsche Patentamt in seinem Erfinderbericht mal den Toyota Prius hinsichtlich seiner Patente analysiert. Ergebnis: Viele grundsätzlichen Anordnungen und Konstruktionsvarianten wurden von Toyota belegt. Vielleicht ist das mit ein Grund, warum viele andere Hersteller erst so spät auf den Markt kamen oder kommen. An sich ist weder ein Elektromotor, noch die Leistungselektronik noch die Batterie mitsamt Steuerung ein besonders neues Thema. DIe Spannungsebene 400V Gleichstrom, ok das ist neu. Aber Gleichstrommotoren werden schon seit hundert Jahren in Straßenbahnen eingesetzt. Mir ist schleierhaft, warum Frau Schavan dafür noch Millionen an Fördergeldern bereit stellt.

Beachtlich ist übrigens, welchen Sprung Huyandai/Kia nach vorn gemacht hat. Im Frühjahr 2011 lagen sie mit Neuanmeldungen für das laufende Jahr bereits auf Platz 2 hinter Toyota. Die Südkoreaner kommen!

Grünecker hat noch aktuelle Zulassungszahlen in seinem Bericht: Im ersten Quartal 2011 waren rund 41.000 Hybridautos in DE zugelassen. Davon neu zugelassen: 3.800 Hybride (+30%) und 450 reine Elektroautos. Die asiatischen Hersteller sind dabei ganz vorne. Natürlich spielt es in ein paar Jahren keine Rolle mehr, wer zuerst am Markt gewesen ist. Sehr wohl spielt es aber eine Rolle, wer die entscheidenden Patente zuerst angemeldet hat..

Samstag, 1. Januar 2011

Das Handicap der Elektromobilität

Bis heute sind die allermeisten Erfindungen rund ums Auto zuerst in LKWs und Bussen eingesetzt worden. Bevor es Serien-PKW gab, gab es LKW und Busse. PKW waren reine Luxusgegenstände. Die allermeisten Komfortfunktionen wie Servolenkung und Bremskraftverstärker wurden zunächst für diese Nutzfahrzeuge entwickelt. Da diese höhere Stückpreise haben, durfte die Einführung solcher Techniken -zumindest was die Teilepreise anging- zu Beginn auch teurer sein als es der Wirtschaftlichkeit eines PKW entsprochen hätte.

Elektro- und Hybridantrieb wurden derzeit jedoch ZUERST für den Einsatz im PKW entwickelt und DANACH ging man an einen Einsatz in Nutzfahrzeugen. Die Faktoren, die eine Erfindung möglichst schnell rentabel machen, sind bei Nutzfahrzeugen normalerweise günstiger, denn diese haben eine viel höhere Jahreskilometerleistung. Die einzigen PKW, die da mithalten können, sind die Modelle, die auch als Taxis genutzt werden. (Auch deshalb ist es für einen PKW-Hersteller vorteilhaft, wenn er es schafft, mindestens ein Modell als Taxi zu etablieren.) Hat sich da nun ein Paradigma ins Gegenteil verkehrt?

Schauen wir mal:

Beispiel Start-Stop -Automatik: Lieferwagen von Paketzustellern verbringen die gesamte Schicht im Stop and Go. Das gilt für den Innenstadtverkehr und zusätzlich für das Anhalten, Aussteigen, Paket raussuchen und zum Empfänger bringen. Also ideal für eine StartStop Automatik? Nicht so sehr, wie es scheint. Denn sobald der Fahrer das Fahrzeug verlässt, muss es in einem sicheren Zustand sein. Es darf nicht versehentlich anspringen, während der Fahrer gerade im Haus ist. Aber es verbleiben genügend Kiometer Stadtverkehr, die StartStop für Lieferwagen interessant machen. Ähnliche, wenn nicht bessere Bedingungen gelten für Stadtbusse, die Haltestellen anfahren. StartStop für Nutzfahrzeuge ist inzwischen auf dem Weg, startete aber NACH den PKW. Allerdings sind Nutzfahrzeuge grundsätzlich mit Dieselmotoren angetrieben. Diese haben größere Hubräume für gleiche Leistung und brauchen eine wesentlich höhere Verdichtung, was den Leistungsbedarf des Anlassers erhöht. Deshalb wurden Dieselhybride erst später entwickelt. Mit Auswirkungen auf die Nutzfahrzeuge.

Beispiel Nutzbremsung. Sobald man eine größere elektrische Maschine an Bord hat, kann man Bremsleistungen für das Aufladen der Batterie nutzen. Also, auch wenn nicht vorgesehen ist, auch elektrisch fahren zu können, haben einige Fahrzeugtypen eine größere E-Maschine, nämlich nur um beim Bremsen sozusagen den Dynamo auf die Räder zu schalten. Je höher aber die Bremsleistung, desto höher der Nutzeffekt. Die Bremsleistung steigt mit der Geschwindigkeit von der gebremst wird und mit der Masse, die gebremst wird. Bergab steigt die benötigte Bremsleistung zusätzlich. Das ist auch für LKW interessant. Sogar doppelt, weil die Bremsbeläge in dem Maße entlastet werden, wie der Dynamo mitarbeitet. Das verlängert die Lebensdauer der Bremsbeläge.

So, bis hier hin haben wir über viel Leistungselektronik gesprochen, ohne einen Meter elektrisch gefahren zu sein. Deshalb nennt man diese Funktionen auch "Mikrohybrid". Ein Mikrohybrid sollte sich auch für kleine und große Nutzfahrzeuge rechnen, die hauptsächlich im Stadtverkehr eingesetzt werden. Für Sprinter auf der Autobahn rechnet es sich bei weitem weniger.

Ob sich auch die "normalen" Hybridvarianten für Nutzfahrzeuge rechnen, hängt natürlich auch von deren geplantem Einsatz ab. Sprinter und LKW bewegen sich meistens zwischen weit entfernten Gewerbegebieten und stehen auf dem Weg häufig im Stau. Lohnt sich dafür die Verfügbarkeit eines reinen Elektroantriebs? Für die meisten nicht. Das gilt erst recht für reine Elektro-LKW.

Deshalb muss sich die Elektromobilität anders als viele andere Techniken direkt über den PKW am Markt durchsetzen. Damit hat sie es aus Kostensicht vergleichsweise schwer. Und das könnte die Zeit bis zur endgültigen Etablierung deutlich verlängern.

Sonntag, 9. Mai 2010

Hype um Elektroautos geht zu Ende

Im Januar 2008 hatte ich angefangen, über Elektroautos zu bloggen. Berichte über Shai Agassis Projekt Better Place hatten mich aufmerksam gemacht. Die Vision: Statt Öl nutzen wir Wind- und Sonnenstrom zum Autofahren. Für Israel, wo Agassi sein Projekt startete und öffentliche Forschungsgelder akquirierte, ein ernstzunehmende Vision: Reichlich Sonnenschein und kurze Wege. Und Öl ist aus israelischer Sicht die Ursache von Krieg und Terror.

Ich dachte, das Thema könne auch für Berlin interessant sein. Ich besorgte mir bei der ZukunftsAgentur Brandenburg Zahlen über die Windstromproduktion in Brandenburg. Und recherchierte die Leistungs- und Energieparameter der diskutierten Elektroautoprototypen. Und siehe da: Rechnerisch könnte man mit dem Brandenburger Windstrom 200.000 Elektroautos in Berlin betreiben. Doch leider wollte die Berliner Senatsverwaltung nicht nur nichts davon wissen. Man begründete mir sogar schriftlich, warum Elektroautos die falsche Strategie zur Reduzierung von CO2, Lärm und Feinstaub seien. Zwei Jahre später erklärte Klaus Wowereit Berlin zur "Modellstadt für Elektroautos"...

Agassi spezifizierte währenddessen seine Anforderungen an Batterien und Infrastruktur und sprach mit Fahrzeugherstellern und Zulieferern. In Deutschland stieß er allerdings nur auf Desinteresse. "Das Konzept der austauschbaren Batterie wird an fehlender Standardisierung scheitern."

Was die großen OEMs am Wegesrand liegen ließen, wurde von neuen Unternehmen und ihren Projekten aufgegriffen. Elektromotoren und Leistungselektronik sind eigentlich ausgereifte Techniken. Nur die Batterie passt nicht ins Konzept vertrauter Reichweiten.

Nach Better Place kam Tesla Motors. Ein völlig anderes Konzept: Kein Wagen fürs Volk, sondern ein Luxusroadster auf Basis des Lotus Elise. Dann kündigte GM noch ein Rangeexternder-Fahrzeug an. Dann brach die Konjunktur zusammen..

In Deutschland ist der Funke fürs Elektroauto bis heute nicht übergesprungen. Der Elektrogipfel Anfang Mai zeigte vor allem, dass keiner so recht an diesen Markt glaubt. Zu erkennen daran, dass jeder Subventionen vom Staat und Vorleistungen der anderen (Stromversorger, Fahrzeughersteller) zur Bedingung für eigene Investitionen macht.

Das ist für mich das Zeichen, dass ich hier langsam vom "Gas" gehen kann. Ich werde das Thema nicht länger verfolgen.

Wir werden noch ein paar spannende Hybridautos auf dem Markt besichtigen können. Aber die wahre Stärke der deutschen Automobilhersteller ist der Verbrennungsmotor. Und dabei wird es bleiben.

Donnerstag, 22. April 2010

Der serielle Hybrid ist die Zukunft

Schon mal mit 'nem Hybrid gefahren inzwischen? Ja? Und - enttäuscht?

Ja, man träumt vom lautlosen, cleanen und politisch korrekten Gleiten durch die City. Einer der wichtigsten Kaufüberlegungen von Trendsettern: Seht her, Ihr hört nix, denn ich fahre elektrisch!

Doch in der Praxis zerplatzt der Traum. Das Lademanagement, das die Hybridbatterie permanent überwacht, schaltet den Verbrennungsmotor viel öfter dazu, als man erwartet. Die Batterie wird in einem vergleichsweise engen Korridor gehalten. D.h. unterhalb des einen Grenzwertes wird die Batterie geschont und nachgeladen, bzw. auf konventionellen Antrieb umgeschaltet.

Im Winter zehren die kalten Temperaturen und die lange Benutzungsdauer der Beleuchtung an der Batteriekapazität. Und im Sommer die intensiven Verbraucher wie Klimaanlage oder Lüfter. Auch häufige Benutzung der Servobremse zehrt an der Batterie.

Ähnlich ist der Effekt beim sog. Mikrohybrid, d.h. der StartStop-Automatik. Theoretisch schaltet sich der Verbrennungsmotor an jeder roten Ampel ab. Aber nur, wenn das Energiemanagement kein Veto einlegt. Bei hoher Klimalast, oder gleichzeitigem Betrieb anderer Verbraucher, schaltet sich der Motor früh wieder ein oder gar nicht erst ab. Oder stoppen am Hang: Dreimal auf die Bremse getreten und der Motor springt an. Warum? Weil der Bremskraftverstärker Strom verbraucht.

Oder beim Porsche Cayenne Hybrid: Ja, man kann mit ihm elektrisch fahren. Allerdings -wie SPIEGEL Online berichtete- nicht gerade im Porsche Feeling. Tritt man das Pedal weiter durch, schaltet sich der Verbrennungsmotor dazu..

Dieses Praxiserlebnis steht den deutschen Hybridfans noch bevor. Hat man ihn aber erstmal akzeptiert, stellt sich folgende Frage zur Diskussion um die Reichweiten der puren Elektroautos:

Wenn wir ständiges Nachladen von StartStop und Hybridantrieb schon kennen - warum es dann nicht auch beim Elektroauto akzeptieren? Genau nach diesem Prinzip ist der sog. serielle Hybrid konstruiert. Man kennt es von früheren "dieselelektrischen Lokomotiven": Es gab Elektroloks, die brauchten keine Obereitung, weil ihr Elektromotor von einem Generator gespeist wurde, der wiederum von einem Dieselmotor angetrieben wurde.

Warum tat man das? Weil der Elektromotor effizienter mit seiner Energieform umgeht, als der Verbrennungsmotor. Insbesondere im niedrigen Drehzahlbereich. Der spart soviel Energie, dass sich sogar die Umwandlung von Diesel in Strom on board lohnt.

Also, warum dann nicht das Notstromaggregat im Kofferraum akzeptieren? Es klingt nur ein bisschen blöd, weil dieses Aggregat wie ein klassischer Motor klingt, sich aber nicht synchron zum Gaspedal bewegt. Es wird so ausgelegt, dass es den Generator im optimalen Betriebspunkt antreibt. Deshalb kann es relativ klein ausgelegt werden.

Der einzige große Autohersteller, der dieses Prinzip auf den Markt bringen wird, ist OPEL bzw. GM, mit sem Ampera, bzw. Volt. Damit könnten die krisengeschüttelten Firmen wie Phoenix aus der Asche auferstehen...

Montag, 15. März 2010

Deutsche holen mächtig auf bei Hybridpatenten

Bis zum Jahr 2006 kamen die meisten Patentanmeldungen im Bereich Hybridfahrzeuge mit Wirkung für den deutschen Markt noch aus Japan. Das hat sich geändert: Inzwischen meldet hier niemand so viele Hybridantriebspatente an, wie wir selbst :-)


Quelle: Deutsches Patent und Markenamt.

PS: DIe hier ausgewerteten IP-Klassen lauten: F01N3, F01N5, F01N9, F01N11, F02D41 bis F02D45

Samstag, 6. März 2010

Hybrid Premium SUVs: Cayenne vs. Lexus RX

Na, da haben sich die Porsche Designer wohl ein wenig vom bisherigen Platzhirsch Lexus inspirieren lassen, oder?
Trotzdem verstehen sich die beiden nicht als Modelle gleicher Gattung. Der Porsche ist ein SUV. Der Lexus RX ein "Crossover". Crossover von was? Wohl aus SUV und Limousine? Gefällt mir jedenfalls viel besser als der Crossover von BMW. Am Facelift des Cayenne fällt auf: Der wuchtige Charakter ist etwas entschärft. Die Heckleuchten (die mir am Heck des Cayenne besonders gefielen), sind von vertikal auf horizontal gelegt worden - viel zu brav, finde ich. Die Schulterlinie des Cayenne verläuft nun nach vorne abfallend - ein zeitgemäßer Trick, mit dem auch stehende Autos wie in Fahrt wirken...


Foto: Porsche


Foto: Lexus

Preisfrage: Welche Funktion hat der Dachspoiler?
a) Verbesserung des Heckabtriebs?
b) Reduzierung der Verschmutzung der Heckscheibe?

Datenvergleich:

Systemleistung, Höchstgeschwindigkeit, Beschleunigung, Norm- vs. Testverbrauch und CO2/km:
Lexus RX450h: 183kW, 200km/h, 7,8s, 6,3l vs. 10l (Express.de), 148g
Porsche Cayenne Hybrid: 245kW+34kW=279kW, 242km/h, 6,5s, 8,2l, 193g

Hybridkonzept und Batteriespezifikation
Lexus: Vollhybrid (d.h. beide Antriebsarten sind einzeln oder kombiniert nutzbar), Boostoption, Rekuperation. / Nickel-Metallhydrid, 5 Jahre Garantie
Porsche: 3,0l, 6 Zylinder (Super), Vollhybrid (s.o.)

Basispreise:
Lexus: 59.690 EUR, Aufpreis für Executive Line (mit Premiumaudio, Navi, elektr. Heckklappe, Parkassistent, LED-Scheinwerfer): 5860 EUR
Porsche: 78.636 EUR

Ich bin den Lexus Hybrid schon probegefahren. Den Cayenne habe ich bislang nur als Diesel gefahren. Was sofort auffällt: Für die Fahrt durch die City ist der Lexus wesentlich übersichtlicher, weil er einfach nicht so dick ist. Er sieht dezenter aus als ein Cayenne. Man fährt auch im Stadtverkehr relativ entspannt. Das gilt für den Cayenne nicht, jedenfalls nicht in Berlin. Andauernd ist man damit beschäftigt, nirgendwo anzuecken. Der Lexus sieht auch mehr nach robustem Metroauto aus, dessen Fahrer die innerstädtische Umgebung nur als Sonderform eines schwierigen Geländes versteht. Die Idee vom Cayenne ist es dagegen, die Rallye Transsyberia zu bestehen oder gar zu gewinnen. Die neuen Cayenne und Touareg sehen zwar wesentlich dezenter aus, aber eigentlich sind sie doch eher für Brandenburg als für Berlin designed.

Die Frage ist also: Wer braucht einen Cayenne S Hybrid, wenn es einen Cayenne Diesel gibt? Ich bin gespannt, wie er sich verkaufen wird.

Mittwoch, 3. März 2010

UPDATE: Porsche und RWE sind die innovativsten Aussteller in Genf

Ich gehe gerade die Twittermeldungen vom Genfer Autosalon durch. Neben Porsche überrascht mich RWE am meisten. Später mehr dazu...

UPDATE:
RWE
Wenn ein Elektroauto an einer Ladestation geladen wird, muss nicht nur Strom fließen. Es müssen auch Informationen ausgetauscht werden. Z.B. Wer tankt hier? Ist der Kunde registriert? Zu welchem Tarif bezieht er Strom? Wieviel will er laden? Es gibt ihnzwischen gleich mehrere Standardisierungskreise für die äußere und digitale Gestaltung des Ladekabels. Man kann annehmen, dass es am Ende aus einer Energie- und einer Informationsleitung bestehen würde.

RWE hingegen geht hier einen entscheidenden Schritt weiter. Man erinnerte sich seiner Entwicklungsarbeiten vor zehn Jahren im Thema Powerline, dem Datenaustausch über das Stromversorgungsnetz. Voila! Dann besteht das Ladekabel nur noch aus einer Energieleitung. Das bietet erhebliche Kostenvorteile. Seinem Ziel, jede längere Parksituation eines Elektroautos zum Nachladen nutzen zu können, kommt RWE damit näher.

RWE hat in Genf eine ziemlich geniale Gemeinschaftsentwicklung mit Harman International präsentiert: Die Idee: Wenn man schon über Powerline eine breitbandige Verbindung zum Fahrzeug aufbauen kann, dann kann man gleich auch das Infotainment im Fahrzeug beliefern: Musik, Navigationsdaten und was man sonst noch so brauchen könnte. Ein einziges Kabel für alles - die Powerline. Nun kommt doch noch seine Zeit und alle Vorstände heißen es -anders als damals - anscheinend gut ;-)
(Infos: RWE Effizienz)

PORSCHE
Wenn jemand alle Nutzenpotenziale aus der Kombination eines Verbrennungsmotors, einer Elektromaschine und einer Batterie wirklich verstanden hat, dann ist es meiner Meinung nach Porsche. Der Fahrer hat alle Optionen, die elektrische Maschine als Generator für die Batterie zu nutzen, für den rein elektrischen Antrieb oder als unterstützendes Drehmoment zum Verbrennungsmotor. Was einen zusätzlichen Effekt bewirkt: Wird die elektrische Maschine zum "Boosten" genutzt, bietet sie nicht nur Drehmoment, es entfällt auch ihr Schleppmoment aus dem Generatorbetrieb. (BMW nutzt dies im Mildhybrid: Allein das Wegschalten des Generators beim Beschleunigen wirkt auf den Fahrer wie ein zusätzliches Dremoment.)
Dieser Hybrid zeigt auch, dass der tatsächliche Verbrauch eines Autos zunehmend vom Fahrstil des Fahrers abhängt. Der Spyder bietet nicht 70g CO2/km bei Höchstgeschwindigkeit oder - beschleunigung. Aber im rein elektrischen Betrieb kann er so gefahren werden.
(Infos: Porsche)

Dienstag, 2. März 2010

"Macht alles anders": Der Porsche 918 Spyder mit Vierquadrantenbetrieb

Um eines beneide ich SPIEGEL Online Autor Thomas Hillenbrand (Link) wirklich: Er wird in Genf die neue Porsche Studie 918 Spyder sehen.


Foto: Porsche

OK, äußerlich sieht er aus, wie so ein offener Porsche Rennwagen für dieses "Classement" eben aussieht. Ein 918 eben. Die Ansage lautet: Dies ist der Nachfolger vom 917, der Teufelsmaschine eines gewissen Ferdinand Piech.

Aber im Maschinenraum wird es richtig interessant. Die Werte: 3,4l V8 Motor mit 500 PS, zzgl. 2 Elektromotoren mit addiert 218 PS (Quelle: Classicdriver.com), 3l/100km, 70g CO2/km. 320 km/ Spitze. 25 km elektrische Reichweite.
Das Hybridsystem bietet vier verschiedene Betriebsmodi:
1 - rein elektrisch
2 - "normaler" Hybridbetrieb
3 - Elektroboostbetrieb: Nutzt beide Antriebsarten gleichzeitig für die Beschleunigung.
4 - Rennbetrieb

Empfehlenswert: Das Porsche Webspecial (Link)

Sonntag, 14. Februar 2010

Toyota in der Boxengasse, Porsche mit Uranzentrifugentechnik

Nach den Kleinwagen, der Kompaktklasse und den Hybriden muss Toyota nun auch noch seinen US-Pickup zurückrufen. Und dieser letzte Rückruf ist besonders peinlich: Die Antriebswelle kann aus der Verankerung herausreißen und auf den Boden fallen.

Genau dieses Malheur hat Frank Goosen in seinem Heimatroman über das schööne Ruhrgebiet "Radio Heimat" über seinen damaligen Ford Taunus beschrieben. Die Welle fiel ab und es knirschte Metall auf Asphalt.

Wenn es einmal läuft, dann läuft es richtig.


Website von Williams Hybrid Power

Währenddessen geht man in Zuffenhausen völlig neue Wege: Porsche bringt einen Hybrid Rennwagen heraus. Der Hybridantrieb soll den Verbrauch senken. Der ist bei Langstreckenrennen wie Le Mans manchmal entscheidend, denn er reduziert die Anzahl der Tankstopps.

Stopp: Lesen wir nicht immer, ein Hybrid rechne sich nur im Stadtverkehr mit viel Stop-and-Go? Das stimmt. Wenn man aber genauer hinguckt, geht es im Stadtzyklus darum, wie oft man bremsen und wieder beschleunigen muss und ob sich dies in dem niedrigen Geschwindigkeitsband -bzw. Drehzahlband abspielt, in dem der Elektroantrieb ökonomischer ist. Zusätzlich wirkt der Effekt des "rekuperativen", also generatorischen Bremsens. Wer bremst, lädt die Batterie auf.

Und dies ist der Haupteffekt im Rennbetrieb: Generatorisch bremsen und mit der eingespeicherten elektrischen Energie einen Elektromotor für ein zusätzliches Drehmoment antreiben.

Wenn die Rekuperation aber den Haupteinspareffekt bringen soll, und nicht das elektrische Fahren, gibt es bei der "zivilen" Architektur eines Hybridantriebs ein Problem: Die Batterie kann nur einen Bruchteil der Leistung aufnehmen und speichern, die beim Bremsen erzeugt wird. (Deshalb dauert es ja so lange, bis eine Batterie vollaufgeladen ist: Das Problem ist nicht, dass man die Leistung für eine Volladung nicht zur Verfügung hätte, sondern der elektrochemische Prozess des Ladens dauert so lange.)

Es gibt nur noch zwei Speichertechniken, die die hohe Bremsleistung verlustarm speichern können: Kondensatoren und: Schwungräder! Und unter Rennbedingungen bietet ein Schwungrad mehr Vorteile als Kondensatoren: Es kann bei gleichen Abmaßen mehr Energie speichern. Doch auch hier ist Aufmerksamkeit geboten: Eine rotierende Masse neigt dazu, ihre Rotationsachse beizubehalten. Weil die Erde sich dreht erleben wir nicht nur Tag und Nacht sondern auch Sommer und Winter, die durch die charakteristische Neigung der Erdachse gegen ihre Umlaufbahn um die Sonne erzeugt werden. Und deshalb versetzt man Raketen und Satelliten in Rotation: Damit sie ihre Orientierung beibehalten. Baut man jedoch ein schnell rotierendes Schwungrad in der falschen Lage in ein Fahrzeug, kann dies das Abbiegen erschweren. So geschehen bei den ersten Hybridbussen vor etlichen Jahren.

Deshalb hat sich Porsche beim 911 GT3 R Hybrid für einen ausgereiften Schwungmassenspeicher entschieden. Als Zuliefer wurde der britische Zulieferer Williams Hybrid Power ausgewählt (Link). Williams schildert auf seiner Website, dass die entwickelte MLC-Technologie ursprünglich für Zentrifugen entwickelt wurde, die in der Urananreicherung eingesetzt werden.

Da kann man nur hoffen, dass der neue Hybridporsche nicht unter den Atomwaffensperrvertrag fallen wird ;-)

Montag, 1. Februar 2010

Probefahrten von Winterautos

Wenn der Schnee meterhoch liegt, dann taugt kein Auto mehr für den Winter. Aber in Berlin und Brandenburg haben wir jetzt stellenweise befahrbare Dauerschneedecken. Da stellt sich die Frage nach dem richtigen Auto.

Porsche 924S
Bevor der Cayenne kam, galt im Hause Porsche der 924 als der "Winterporsche". Er hat nämlich seinen Motor vorn ("Frontmotor") und sein Getriebe hinten. Diese ca. 300kg Gewicht auf der Hinterachse machen den Heckantrieb des 924 bzw. 924S ziemlich stabil. Mit guten Winterreifen fährt man den Wagen auf geschlossenen Schneedecken sehr stabil. Er neigt bei Beschleunigungen und Kurvenfahrten nicht zum Ausbrechen.



Aber einen Nachteil hat er: Bauartbedingt sitzt man in diesem Coupe sehr niedrig. Voranfahrende Autos spritzen hier mehr Schneematsch auf die Scheibe als bei einem Auto normaler Bauhöhe. Und es geht zulasten der Sicherheit, wenn man nur eine eingeschränkte Voraussicht auf den Verkehr vor sich hat. Man wünscht sich, etwas höher zu sitzen, um mehr zu sehen. Vor allem bei solcher Witterung wie derzeit.

Aber was wäre ein Alternative? Da bietet sich doch mal eine Fahrt in dem einen oder anderen SUV an. Ich habe zwei unterschiedliche neue Modelle getestet: Den neuen Skoda Yeti (es gibt ihn wirklich!) und den neuen Lexus RX Hybrid.

Skoda Yeti
Kurz vor Weihnachten lag in Berlin schon Schnee und ich surfte auf die neue Website des Skoda Yeti. Und meldete dort mein Interesse an einer Probefahrt an. Die Reaktion kam sehr schnell. Der freundliche Skodahändler meldete sich am nächsten Tag und wir vereinbarten einen Termin am 23.12.. Besonders zuvorkommend fand ich es, dass ich den Yeti zwei Stunden lang allein testen durfte.
Der Yeti ist ein Auto wie ein hoher Turnschuh. Bequem und gibt sicheren Halt im Gelände. Er sieht kantiger aus als seine meisten Wettbewerber, z.B. der VW Tiguan. Er ist nicht übermotorisiert. Man hat die Auswahl zwischen 1,2l Benziner und 2.0l Diesel (den ich als Testwagen hatte). Wahlweise mit Heck- oder automatischem Allrad, der die Drehmomente abhängig von der Fahrsituation individuell auf alle Räder verteilt.



Ich tastete mich wegen der winterlichen Verhältnisse langsam an die Geschwindigkeiten in der Stadt, auf der Landstraße und dann auf der Autobahn heran. Und voila, ich hatte jederzeit ein sicheres Fahrgefühl. Die Motor-Getriebe-Kombinationen aus dem Volkswagen Modulbaukasten sind heutzutage ziemlich performant. Aus dem Stand und über weite Bereiche des Drehzahlbandes gibt es reichlich Drehmoment. Mehr als ich in dieser Klasse erwarten würde. Aber das ist heute Stand der Technik, nur ich habe mich daran noch immer nicht richtig gewöhnt.
Die Armaturen und das Interieur sind Skodatypisch sachlich und funktional. Auf der Heckbank sitzt man sehr gut. Im Heck gibt es reichlich Stauraum. Ich gewöhnte mich schnell an den Yeti, hätte ihn gerne auch im Gelände ausprobiert. Aber das bot sich an dem Tag nicht an.

Lexus RX Hybrid
Nach dem nüchternen, aber durchaus Spaß machenden, Yeti kam dann der Lexus RX dran. Seit meiner Probefahrt des Cayenne Diesel letzten Sommer stehe ich auf diese Autos - wenn sie nicht gerade exzessiv verschwenderisch sind. Cayenne und die verwandten VW Touareg (inzwischen der Lieblingsdienstwagen von Managern ab 40) und Audi Q7 sind sehr komfortable Autos. Auf der Landstraße und Autobahn laden sie zum amerikanischen Cruisen ein, weniger zum Rasen. Wenn es mal sein muss, können sie erhebliche Spurts hinlegen. Nur in der Stadt sind diese Dinger für meinen Geschmack eine Nummer zu groß, vor allem zu breit. Man muss wie bei einem Lieferwagen -zumindest solange er für einen neu ist- dauernd darauf achten, nicht anzuecken.

Der Lexus ist hier die entscheidende Spur dezenter. Etwas schmaler und etwas kompakter im Aussehen, dazu tragen vor allem die Linien der hinteren Seitenfenster und der Spoiler am Dachabschluss bei. Aber er ist nicht weniger luxuriös ausgestattet.



Allerdings: Die Asiaten lieben die Elektronik. Und deshalb wimmelt es hier nur so von Schaltern und Anzeigen. Und einige Funktionen sind mit anderen Schalterarten zu bedienen als man es gewohnt ist.

Die spannendste Frage war natürlich: Wie ist der Hybrid realisiert? Beim Lexus geht es so: Zündschalter drücken. Die Elektronik bootet und die Displays melden sich. Ein Motorgeräusch hört man nicht, wohl aber ein Summen von der Hochvoltelektrik. Das finde ich gut, da es mir das Feedback gibt, dass der Wagen wirklich an ist. Es ist ein Automatikgetriebe, deshalb reicht es, von der Bremse zu gehen, um fast lautlos vom Parkplatz auf die Straße zu fahren. Das Hybriddisplay signalisiert einen Energiefluss von der Batterie zum Elektromotor.

Was die Maße angeht, ist der Lexus die entscheidende Spur "schmaler" als Cayenne und Co. Man hat das Auto rundum gut im Überblick, wenn man durch Engstellen zwischen parkenden Autos und Radfahrern vorbei muss. Das empfinde ich als sehr angenehm und als einen entscheidenden Vorteil.

Dann bin ich endlich auf der Ringstraße und gebe mehr Gas, aber schneller als knapp 40 kann ich hier noch nicht fahren. Deshalb bleibe ich bis zur Ampelkreuzung an der Hauptstraße im elektrischen Antrieb. Ich biege ab und gebe mehr "Gas". Und ohne vorher ein Schalt- oder Startgeräusch zu hören, ist der Verbrennungsmotor nun in Betrieb und beschleunigt hörtbar. Wow. Der Übergang erscheint fließend. "Wie sie hören, hören sie nichts." Als Techniker ist mir das zu dezent, als Fahrer hingegen angenehm ruhig. Ich fahre durch die Stadt und gewöhne mich daran, dass das Auto an der Ampel aus ist. Das kenne ich schon von den StartStop-Erprobungsfahrten. Aber hier hörte man anschließend den Motor anspringen. Beim Lexus Hybrid hört man das nicht, weil hier nicht der Anlasser den Motor ankurbelt, sondern der Verbrennungsmotor sich in den laufenden Betrieb einkoppeln kann.

Auch im Lexus RX sitzt man hinten sehr komfortabel. So viel Beinfreiheit habe ich hinten selten erlebt. Und der Stauraum ist ebenfalls reichlich. Den Lexus hätte ich gerne gleich mitgenommen.

Freitag, 11. Dezember 2009

Patentrangliste alternativer Antriebe

Thomson Reuters meldet:

Rangliste von Patentanmeldungen 2009 im Bereich alternativer Antriebe:

1. Toyota mit 2.379
2. Nissan, 490
3. Hyundai, 464

Keine deutschen OEMs unter den Top 10.

Sonntag, 15. November 2009

Hybrid Antriebsvarianten

Aus den Anordnungsvarianten von Verbrennungsmotor, Generator und Elektromotor ergeben sich die folgenden Antriebsvarianten:

1. Serieller Hybrid
Hier sind die drei Komponenten hintereinander angeordnet. Das Auto wird grundsätzlich nur elektrisch angetrieben. Der Verbrennungsmotor arbeitet nur auf den Generator.
Vorteil: Der Verbrennungsmotor kann unabhängig von der Fahrsituation immer im besten Wirkungsgradbereich betrieben werden.
Nachteil: Der Elektromotor muss so -im Vergleich größer- dimensioniert werden, dass er den gesamten -und nicht nur den Stadtverkehr- Leistungsbereich abdeckt.

2. Paralleler Hybrid
Hier sind Verbrennungs- und Elektromotor parallel geschaltet. Man kann den Antriebsmix beliebig skalieren.
Beispiele: Audi Duo, Honda Hybrid
Die Parallelschaltung ist nur in einem Betriebszustand unerwünscht: Bei der Nutzbremsung (Rekuperation, generatorisches Bremsen), in der der Generator das Auto bremst und die Batterie auflädt, soll der Verbrennungsmotor nicht mitgeschleppt werden. Hierzu ist eine Kupplung zwischen Verbrennungs- und Elektromotor erforderlich.

3. Kombinationen aus Seriell und Parallel
Baut man einen zweiten Elektromotor ein, kann man beide Varianten realisieren.
Beispiel: Toyota Prius (leistungsverzweigter Hybrid)
Beim leistungsverzweigten Hybrid wird die vom Verbrennungsmotor erzeugte Leistung auf die Antriebsräder und den Generator "verzweigt". Die Leistungsverteilung wird über die Leistungsaufnahme des Generators geregelt.
Vorteil: Höherer Wirkungsgrad als beim seriellen Hybrid.

Quelle: "Erfinderaktivitäten 2006/2007", DPMA

Dienstag, 3. November 2009

Lexus Hybrid Probefahrtkampagne

Anfang September fuhr Lexus im Web eine Werbekampagne für Probefahren im neuen Hybrid RX 450. Neugierig gemacht füllte ich das Interessentenformular aus und schickte es ab.



Sofort bekam ich von der Agentur, die die Kampagne verwaltete, eine Bestätigungsemail. Dann dauerte es drei bis vier Wochen bis ich einen Callcenter Anruf bekam. Die freundliche Dame nahm weitere Informationen über mich auf, insbesondere ob ich den Kauf eines Autos plane und welches Modell ich heute fahre. Sie kündigte mir an, dass sich mein nächst gelegener Lexus Händler für eine Terminvereinbarung bei mir melden würde. Der -vertrieblich gesprochen- Qualifizierungsprozess wird an dieser Stelle von der Agentur an den internen Vertriebsprozess bei Lexus / Toyota in Berlin übergeben. Und das war auch das letzte mal, dass ich etwas von dieser Kampagne hörte... Meine Anfrage ist intern versackt.

Freitag, 28. August 2009

Bei Start-Stop Automatik die Kupplung loslassen

25% des tatsächlichen Kraftstoffsverbrauchs eines Autos hängen vom Fahrer ab. Einflussfaktoren gibt es viele:

- Es fängt an mit der Auswahl der Strecke: Landstraße oder Autobahn? Linksabbieger und Ampeln mit Wartezeiten?
- Die Höchstgeschwindigkeit.
- Die Kontinuität der Fahrt (vorausschauende Fahrweise).

Im leerlaufenden Stillstand verschwendet ein Auto mit Verbrennungsmotor besonders viel: Die Leerlaufdrehzahl muss gehalten werden und man kommt keinen Meter vorwärts. Selbst beim Rollen Richtung roter Ampel sollte man nicht in den Leerlauf (Neutralgang) schalten, sondern mit eingelegtem Gang den Schiebebetrieb ohne Einspritzung nutzen.

Ein Elektromotor verbraucht im Stillstand nichts. Start-Stopp-Automatiken simulieren diesen Effekt beim sogenannten Mikrohybrid. Sobald der Wagen zum Stehen kommt, der Gang rausgenommen und die Kupplung losgelassen wird, stoppt der Motor. Tritt man die Kupplung erneut, springt er sofort wieder an. Start-Stopp Autos sind mit einem besonders robusten und schnell gehenden Starter ausgerüstet.

Es gibt jedoch Ausnahmen, bei denen der Motor nicht abgeschaltet wird. Kurz gesagt, immer dann nicht, wenn das Risiko besteht, dass die Batterie zu schwach zum Wiederstarten ist. Und umgekehrt: Im abgeschalteten Motor springt der Motor wieder an, wenn man einen verbrauchsstarken Verbraucher einschaltet.

Und es gibt -wie immer bei komplexer Technik- einen menschlichen Faktor:

Es gibt nicht wenige Fahrer, die die rote Ampel mit getretener Kupplung abwarten. Dann geht der Motor auch nicht aus.

Und dann steigt der Verbrauch. Einer der Gründe, warum der tatsächliche Verbrauch höher sein kann, als der des Neuen Europäischen Fahrzyklus, nach dem der Standardverbrauch ermittelt wird.

Ein Quantum Trost für Elektroautofreaks

Von deutschen OEMs und Zulieferern (allen voran Bosch) lese ich immer wieder, das Elektroauto werde eine Nische bleiben. Diesel und Otto seien noch lange nicht ausgereizt.

Der Haupteinwand gegen das Elektroauto ist seine begrenzte Reichweite. Und die Frage, wie man das Liegenbleiben mit einer leeren Batterie vermeidet. Ein weiterer Einwand lautet, Langstreckenfahrer profitierten nicht vom Elektroantrieb, sie bräuchten den sparsamen Diesel oder Ottomotor. Und wer sowohl Langstrecke als auch Stop&Go fährt, spart am besten mit einem Hybrid.

Ich halte aus praktischen Gründen den seriellen Hybrid mit sogenanntem "Range Extender" für die beste Lösung. Dieser fährt grundsätzlich elektrisch und hat einen Stromerzeuger an Bord. Der Stromerzeuger ist eine Motor-Generator-Kombination und wird stets im optimalen und deshalb sparsamstenBetriebspunkt betrieben. Man hat damit auch gleich eine Heizung für den Winter an Bord. Man denke dabei nicht nur an die Komfortwärme im Innenraum, sondern auch an vereiste Scheiben.

Einen schönen seriellen Hybrid hat Fisker Automotive (Link) in Chicago entwickelt. Zugegebenermaßen wieder ein Luxusmodell:



Der Fisker kommt mit einem Plugin-Lithium-Ionen Batteriepack der Firma Quantum, dass ohne Nachladung für 80km reicht. Wem das schon in den meisten Fällen ausreicht, kommt mit einer Tankfüllung übers Jahr. Als Zusatzoption kann man Solarzellen in das Dach integrieren.

Der Preis liegt bei 87.000 US$

Dienstag, 4. August 2009

Start-Stop is Automatic for the People

In dieser Woche testen wir einige Start-Stopp ausgerüstete Microhybride. Die Start-Stopp Automatik simuliert ja einen der wichtigsten Vorteile des Elektroantriebs im Stop-and-Go-Verkehr: Wenn er steht, geht er aus und verbraucht nichts. So viel Benzin und Diesel wie in diesen Tagen habe ich selten gespart ;-)

Am Anfang hat es mich an meine unseligen Erlebnisse mit unserem Porsche 924S erinnert. Man rollt auf die rote Ampel zu, steht fast still, kuppelt aus und... Motor aus!

Alte Reflexe greifen. Will aufspringen und die Motorhaube öffnen und die Impulsgeber richten. Aber nein Mann, bleib sitzen, hier soll das so sein! Und ein Tritt auf die Kupplung genügt und er springt wieder an. Wirklich! Ganz anders als die Bosch L-Jetronic seinerzeit.

Ein absterbender Motor mitten in der Rushhour ist der Traum von so ziemlich jedem Autofahrer. Fahrer älterer Autos kennen es. Ich höre es immer wieder von Fahrern verschiedener Marken. Mich würde mal interessieren, wie diese Klientel psychologisch mit einer Start-Stopp-Automatik zurecht kommt ;-)

Aaaber: Man kann richtig sparen mit ihr. Und zwar um so mehr, je weniger man die Kultur der vorausschauenden Fahrweise pflegt. Deshalb war BMW ja einer der ersten Start-Stopp-Anbieter. In Berlin KANN man diese Kultur allerdings nicht pflegen, weil hier auf jeder langen Straße eine rote Welle geschaltet ist. Deshalb haben sich die Autohersteller und Stromversorger ja auch Berlin ein Mekka für Elektro- und Hybridautos ausgeguckt. Wir sparen mit diesen Techniken in den Szenarien Sprit, die sich der Senat ausgedacht hat, um uns das Autofahren auszutreiben.

Ein Elektromotor verbraucht nichts, wenn er still steht. Dieses Verhalten einem Verbrennungsmotor so beizubringen, dass es in jedem erdenklichen Szenario sicher funktioniert, ist ein sehr komplexes Unterfangen.

Mittwoch, 20. Mai 2009

Range-Extender

Das Dilemma ist offensichtlich. Beim Antrieb haben wir die Wahl zwischen zwei Kombinationen:
1. Einem Energiespeicher mit sehr hoher Dichte, der einen ineffizienten Antrieb speist - den klassischen Verbrennungsmotor.
2. Einem Energiespeicher mit niedriger Dichte, der einen hocheffizienten Antrieb speist - den Elektroantrieb.

Der einzige Vorteil des fossilen Antriebes ist seine Reichweite. Alles andere spricht für den Elektroantrieb.

Und es gibt nur eine Lösung, die die Vorteile beider Alternativen kombiniert: Den seriellen Hybridantrieb, sprich den Elektroantrieb mit einem "Notstromaggregat", das wir als Range-Extender bezeichnen und das wir aus den Tagen der Elektrifizierung der Bundesbahn kennen.

Der Range-Extender löst außerdem das Problem der Innenraumbeheizung im Winter. Und er vermeidet das Problem des "kalten Stop-and-Go Verkehrs", sprich: dass der Verbrennungsmotor eines Parallelhybrid beim morgendlichen Pendeln kaum warm wird, also viel länger im verschleißträchtigen und verbrauchshohen Bereich gefahren wird.

Es gibt nicht viele Automobilhersteller, die einen seriellen Hybrid in der Entwicklung haben. Einer von ihnen ist: General Motors.

Montag, 23. März 2009

Obama's Investitionsprogramm für Green Energy und Green Cars

Investoren, aufgepasst: Barrack Obama meint es ernst mit seinem Ökokurs. Seinem Blog kann man folgende Investitionsplanung entnehmen:

Dreijahresplanung
Summe $15 Mrd.
enthält:
- Windkraft, Solarenergie,
- Biofuel, Clean Coal (was immer das ist),
- Sparsame Fahrzeuge und Wärmedämmung
- Energieleitungen

$2,4 Mrd. für Plug-in Hybridfahrzeuge inkl. Batterieentwicklung
- $1,5 Mrd. für Batterien
- $500 Mio. für elektrische Maschinen und andere Zuliefererkomponenten
- $400 Mio. für Infrastrukturprojekte wie Ladestationen, AUsbildung etc.
Ziel: 1 Mio zugelassene Hybridfahrzeuge in 2015.
Anreiz: Steuerrückerstattung von $7.500 pro Fzg.