Thomas Müller, Executive Vice President Powertrain Systems der IAV, spricht im Interview zu den Entwicklungen in den Bereichen Batterien und elektrische Antriebe. Aber auch der Verbrennungsmotor und die technologieoffene Entwicklung hätten einen großen Stellenwert.
Seit April 2023 verantwortet Thomas Müller den Bereich Powertrain Systems bei der IAV in Berlin.
IAV GmbH
MTZ: Ist eine Kombination verschiedener Motortechnologien in einem Gesamtantrieb sinnvoll?
Müller: Ein klares "Ja"! Wir wissen, dass der rein batterieelektrische Antrieb sehr hohe Wirkungsgrade im Gesamtantrieb ermöglicht. Regenerativer Strom ist aber nicht uneingeschränkt verfügbar – daher ist es durchaus möglich, dass die Kombination verschiedener Technologien in einem Hybridantriebsstrang einen geringeren CO2-Footprint erlaubt als ein BEV unter heutigen Rahmenbedingungen. Für eine maximale CO2-Reduktion sollten wir also nicht nur auf BEV fokussieren, sondern technologieoffen agieren und auch andere Kombinationen betrachten. Eine solche Kombination wäre beispielsweise die aus einem hocheffizienten Verbrennungsmotor mit einer E-Maschine in Form eines seriellen Hybridantriebs. Im Kontext Low Carbon Fuels ist das eine sehr interessante Kombination.
Zudem zeigt auch die globale Perspektive, dass es neben BEV durchaus sinnvolle Optionen gibt. Neue Vorschriften in China stellen ausdrücklich den Bedarf an hohen Wirkungsgraden beim Verbrennungsmotor heraus und schließen PHEV ganz bewusst mit ein. Dort stehen auch E-Fuels auf der Agenda im Kontext alternativer Kraftstoffe und VKM. In den USA werden BEV zwar steuerlich stark gefördert, der Verbrennungsmotor bleibt dort aber strategisch wichtig. Beispielsweise hat GM erst vor kurzem die Entwicklung einer neuen Motorengeneration verkündet. Und in Japan mit seiner "Well-to-Wheel"-Gesetzgebung schneiden verbrennungsmotorische Antriebe und auch PHEV deutlich besser ab als in Europa. Der japanische Markt ist und bleibt sowohl hinsichtlich PHEV als auch VKM mit hohen Wirkungsgraden sehr interessant.
Unterscheiden sich die elektrischen Maschinen, die in einem BEV eingesetzt werden, von denen in einem Hybridantriebsstrang?
Das hängt stark von der Hybridtopologie ab. Beim seriellen Hybrid übernimmt die E-Maschine die Traktion komplett. Daher ist kein Unterschied zur E-Maschine eines BEV zu erwarten. Im Mild-Hybrid, der bis maximal 50 km/h vollelektrisch fahren kann, sind die Drehmomentanforderung deutlich geringer. Weiterhin werden nur wenige Betriebspunkte wie der Boost-Vorgang beim Überholen oder eine abgeschwächte Rekuperation gefordert. Wegen der geringeren Leistungsanforderung für diesen Anwendungsfall ist kein hohes Spannungsniveau nötig, welches bei reinen BEV-Anwendungen zu sehen ist. Daher führt dies im Vergleich zur BEV-Variante zu einem völlig anderen Auslegungsset für die E-Maschine. Der wesentliche Unterschied zwischen BSZ und BEV ist der Energiespeicher, die Traktionsanforderungen sind gleichzusetzen. Deshalb können die Antriebsmaschinen in beiden Fällen identisch sein. Beim Hybrid mit VKM kommt es darauf an, wo die E-Maschine sitzt. Befindet sie sich allein auf der Hinterachse und die VKM auf der Vorderachse, kann eine BEV-Achse oder ein BEV-Motor verwendet werden. Der E-Motor unterscheidet sich somit nicht, obwohl drehmoment- und leistungsseitig eher kleinere Motoren infrage kommen als beim reinen BEV derselben Fahrzeugklasse. Bei den meisten VKM-Hybriden befindet sich die EM nahe der VKM und ist direkt oder indirekt an die Drehzahl der VKM gekoppelt. Zugleich ist der axiale Bauraum stark limitiert. Somit können sich Hybrid-E-Maschinen je nach Topologie deutlich von BEV-Anwendungen unterscheiden.
Mehr vom Interview mit Thomas Müller können Sie in der MTZ 4/2024 lesen.