"Emissionen konsequent angehen"

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Welche Antriebskonzepte haben künftig eine Chance, und wie wichtig ist die Gesamtsystembetrachtung? Diese und weitere Themen diskutierte die MTZ mit Professor Dr. Christian Beidl, dem Inhaber des Lehrstuhls für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe an der Technischen Universität Darmstadt.

Dem Verbrennungsmotor schreibt man noch ein CO2-Potenzial von 15 bis 20 Prozent zu. Wie viel Emissionsreduzierung ist durch Antriebsstrang-Gesamtsystemoptimierung darüber hinaus erzielbar?

In der Antriebsstrang-Gesamtsystemoptimierung liegt noch ein Potenzial in der gleichen Größenordnung wie beim Motor selbst. Da sich aber Wirkungsgrade nicht einfach addieren lassen, würde ich das Potenzial für alle Maßnahmen zusammen mit rund 30 Prozent beziffern. Je stärker der Verbrennungsmotor ausgereizt ist, desto weniger ist daher noch durch eine systemische Betrachtung zu heben. Dennoch sehe ich zwei große Stellhebel aus Systemsicht, einerseits die Elektrifizierung, bei der der Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird, wenn er in ungünstigen Kennfeldbereichen betrieben werden müsste, und andererseits das Thema des vernetzten Antriebsstrangs. Bei diesem Konzept des sogenannten Connected Powertrain wird Energie durch ein vorausschauen-des Antriebsmanagement eingespart.

Auf die gesetzlichen CO2-Limits zahlt das aber nicht ein.…

Dass wir dieses Realpotenzial, das sich im zweistelligen Prozentbereich bewegt, eigentlich nicht abbilden können, weder im Zyklus noch in anderen vereinfachten Bemessungsverfahren, ist eine der ganz großen Herausforderungen in den nächsten Jahren. Um das Konzept einzuführen, müsste man wahrscheinlich die gesetzliche CO2-Bemessungsgrundlage ändern. Entscheidend wäre dann nicht mehr der CO2-Ausstoß in g/km, sondern die notwendige CO2-Gesamtmasse, um ein Wunschziel zu erreichen. Sonst sind Vorteile aus der Streckenkenntnis, aus Verkehrsinformationen und der optimierten Einbindung in den fließenden Verkehr nur schwer quantifizierbar. Ich sehe aber noch einen weiteren Vorteil, der allerdings ein Umdenken in der Konstruktion erfordert: Wenn man durch Vorausschau Zusatzinformationen zur Verfügung hat, kann man das gesamte Antriebssystem anders konzipieren und an der einen oder anderen Stelle Dimensionierung oder Komplexität herausnehmen. Ein Beispiel ist die Aufladung, wo man mit diesem Ansatz Kosten und Gewicht einsparen könnte.

Wie hoch sind die Hürden durch die fehlende Infrastruktur beim Connected Powertrain?

Der Ansatz muss skalierbar sein und nach der Verfügbarkeit von Informationen Zusatznutzen bieten, sonst ist er nicht einführbar. Man fängt mit einfachen Streckeninformation an, die vorhanden sind, und ergänzt dann beispielsweise Informationen über den fließenden Verkehr. Wir haben in Tests festgestellt, dass man schon mit relativ wenigen Streckendaten relativ großen Nutzen erzielen kann. Völlig klar ist, dass das ein längerfristiger Prozess ist. Das wird nicht in drei oder fünf Jahren umgesetzt sein. Eine realistische Annahme für die Marktumsetzung wäre 2030. Ich denke aber, dass man alles tun sollte, um die Entwicklung in dieser Richtung zu ermöglichen.

Das vollständige Interview mit Professor Christian Beidl lesen Sie hier.