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23.08.2017 | Fahrzeugtechnik | Nachricht | Onlineartikel

Kia beschleunigt Antriebselektrifizierung

Autor:
Michael Reichenbach

Kia spielt gekonnt auf der hohen Klaviatur der Antriebselektrifizierung: Vom Mildhybrid über den Plug-in-Hybrid bis zum Elektroauto ist nun alles im Programm. In drei Jahren kommt noch ein Brennstoffzellenauto dazu.

Unter dem Motto "Kia goes electric" stellte der südkoreanische Automobilhersteller Kia Mitte August 2017 der deutschen Presse seine Umweltstrategie 2020 näher vor. Dazu dienten die Räume des gemeinsam mit Hyundai betriebenen Europäischen Entwicklungszentrums HMETC in Rüsselsheim. 1995 nach Europa gekommen, arbeiten seit 2003 dort sowie in Mainz und Eschborn 300 Spezialisten und Ingenieure aus 20 Ländern in der Vor- und Serienentwicklung von Turbomotoren (Diesel und Otto), Hybridantrieben und Fahrwerksystemen unter der Leitung von Diplomingenieur Michael Winkler. "Wir sind derzeit in einem Wettbewerb der Technologien beim Antrieb, dies ist für uns extrem herausfordernd – vom Markt und vom Gesetzgeber her", so brachte Winkler zum Ausdruck, dass ihnen die Arbeit in diesen Zeiten der Dieselaffäre und des Umbruchs nicht ausgehen wird.

Auf der Antriebsklaviatur kann Kia nun die komplette Tastatur nutzen: Sie reicht vom Mildhybrid über den Plug-in-Hybrid bis zum Elektroauto. Denn neu hinzukommt in diesen Tagen die Kombi-Karosserievariante des Kia Optima Plug-in-Hybrid, den es bisher nur als Limousine mit einer Stufe im Gepäckraum und ohne Umklapp- oder Durchlademöglichkeit gab. Dabei wurde dann auch gleich der Plug-in-Hybrid-Antrieb verbessert. Mit diesen alternativen Antrieben möchte Kia seine Umweltstrategie 2020 rasch umsetzen, zu der ein ambitionierter Fünfjahresplan, die "Green Car Roadmap", zählt, die im März 2015 vorgestellt wurde. "Bis 2020 möchten wir einer der weltweit führenden Anbieter umweltfreundlicher Fahrzeuge werden", konstatierte Steffen Cost, Geschäftsführer Kia Motors Deutschland, im Rüsselsheimer HMETC selbstbewusst. Dazu gibt es die alternativen Antriebe nun in drei Ausprägungen: als eco hybrid (Kia Niro), eco plug-in (Kia Optima) und eco electric (Kia Soul EV).

Verschiedene Antriebskonzepte sind nötig

"Wir befinden uns in einer spannenden Zeit des Wandels, der schneller wird. Wir glauben nicht, dass es in der Automobilindustrie die eine Patentlösung für emissionsarme Fahrzeuge geben wird. Wir gehen vielmehr davon aus, dass über einen längeren Zeitraum unterschiedliche umweltfreundliche Antriebskonzepte im Wettbewerb stehen werden", sagte Steffen Cost. Dem pflichtet David Labrosse bei, der im HMETC als Head of Production Planning arbeitet: "In einer Welt, die sich dynamisch ändert, sind wir die einzigen, die alle Antriebsarten von Otto bis Brennstoffzelle anbieten."

Von 2010 bis 2016 stieg die Zahl der deutschen Kia-Neuzulassungen um 65 Prozent: von 36.624 auf 60.522 Fahrzeuge. "Wir wachsen auch in 2017“, bekräftigte Cost. Kia sei im ersten Halbjahr 2017 auf Platz 5 bei den deutschen Hybridzulassungen und weise einen Marktanteil von 5,4 Prozent bei den Hybridzulassungen auf. Derzeit sei der Kia Niro, der nur in der Antriebsvariante Hybrid erhältlich ist, auf Platz 6 der Hybridzulassungen – und das, wo er gerade mal ein knappes Jahr (seit September 2016) in den Markt eingeführt ist. Die auf dem Genfer Salon im März 2017 vorgestellte Plug-in-Hybrid-Antriebsvariante des SUV-Crossovers Niro wird im September 2017 in den deutschen Markt folgen und den Hybrid-Marktanteil der Koreaner hier weiter erhöhen. "10 Prozent unseres Absatzes machen wir schon mit alternativen Antrieben", stellte Cost fest, der im März 2015 von Nissan zu Kia gewechselt war.

In den aktuell fünf Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Modellen von Kia kommen Parallelhybridsysteme (P2) zum Einsatz. Dieses Konzept sieht Labrosse als "effizientestes Antriebskonzept" an. Im Gegensatz zu anderen Automobilherstellern wie Toyota verwendet Kia/Hyundai beim P2-System kein stufenloses Getriebe (CVT), sondern nutzt die Vorteile von Doppelkupplungsgetriebe (DKG) und Wandler-Automatikgetriebe. Das DKG sei eine Eigenentwicklung, es wird nicht zugekauft. "Daher fühlt sich das Fahren unserer Hybridautos sehr ähnlich zum Fahrverhalten der Autos mit herkömmlichem Antrieb an", betont Labrosse. Das P2-Hybridkonzept sorge für maximale Effizienz bei minimalem Energieverlust im Getriebe. So sei ein direktes Ansprechverhalten, eine schnellere Beschleunigung und bis zu 120 km/h rein elektrisches Fahren möglich.

Zehn Milliarden Dollar Invest

Insgesamt plant die Hyundai Motor Group, der Mutterkonzern von Kia Motors, für den Zeitraum von 2015 bis 2020 Investitionen von umgerechnet 10,2 Milliarden US-Dollar (11,3 Billionen Won) für die Entwicklung umweltfreundlicher Modelle und die Errichtung neuer Anlagen, die dafür erforderlich sind, sagte der studierte Maschinenbauer Cost. Bis zum Jahr 2020 sollen weltweit 14 neue umweltfreundliche Fahrzeuge auf den Markt kommen – von Hybrid- und Plug-in-Hybrid- über batteriebetriebene bis hin zu Brennstoffzellen-Autos. Aber auch der Verbrennungsmotor werde nicht vernachlässigt. Kia setzt auf eine weitere Optimierung der bestehenden Palette konventioneller Motoren. Allerdings überlässt man die umweltrelevanten Themen Autogas und Erdgas als klimafreundliche Antriebe der Konkurrenz, hierzu hat man keine Motoren im Angebot oder in der Planung. Aber im Vergleich zu 2014 möchten die Koreaner die Kraftstoffeffizienz herkömmlicher Motoren bis 2020 um durchschnittlich 25 Prozent steigern.

Kombilimousine mit Plug-in-Hybrid-Antrieb

Der jetzt in Deutschland eingeführte Optima Sportswagon Plug-in-Hybrid und der Optima Plug-in Hybrid (Marktstart der Stufenheck-Limousine war im September 2016) erreichen laut Kia bei der elektrischen Reichweite Spitzenwerte unter den Plug-in-Hybriden im D-Segment (Kombi: 62 km; Limousine: 54 km) und fahren rein elektrisch bis zu 120 km/h schnell. Motorenentwickler Winkler stellte fest: "Das Parallelhybridsystem beinhaltet einen 2-l-GDI-Ottomotor (115 kW / 156 PS), ein Sechsstufen-Automatikgetriebe, einen an das Getriebe gekoppelten Elektromotor (50 kW / 68 PS) und beim Sportswagon die leistungsstärkste Lithium-Ionen-Polymer-Batterie aller Kombis und Limousinen im Hybridsegment der Mittelklasse (Kombi: 11,3 kWh; Limousine: 9,8 kWh)."

Der Akku ist zugleich so kompakt in der Reserveradmulde untergebracht, dass der Kombi einen großzügigen, durchgängig ebenen Gepäckraum bietet (Kombi: 440 l bis 1574 l; Limousine nur 307 l). Dabei kann Labrosse bei der Akku-Leistungselektronik auf eine Kapazitätsdichte von 17,7 kW Leistung pro Liter Gehäusevolumen verweisen beziehungsweise bei der Batterie auf 1,62 kWh pro Liter. Möglich wird dies laut Labrosse durch intensive Forschung und gute Zusammenarbeit. Kia/Hyundai kooperiere bei der Zell- und Batterieforschung mit den koreanischen Firmen LG und Samsung. "Wir forschen an einer geringeren Wärmeentwicklung und höheren Dynamik der Anode, an einer längeren Haltbarkeit (Mangan) und höheren Dichte (Nickel) der Kathode und an einer Polyethylen-Separatorfolie, die durch eine beschichtete Keramik und Nassfilter besser hitzebeständig ist, sodass bei höheren Temperaturen kein Schrumpfen entsteht und die Durchlässigkeit erhöht wird".

Das Hybridsystem hat eine Gesamtleistung von 151 kW (205 PS) und sorgt mit seinem Drehmoment von 375 Nm für ein dynamisches Ansprechverhalten (von 0 auf 100 km/h: 9,4 s). Der Kombi verbraucht durchschnittlich 1,4 l Kraftstoff pro 100 km (33 g/km CO2; Limousine: 1,6 l, 37 g/km CO2). Dieser niedrige CO2-Wert sei für Deutschland nicht so relevant, aber in den Niederlanden für die Zulassung wichtig.

Brennstoffzellen-Auto für 2020 avisiert

Nach den Erfahrungen mit der Kleinserienproduktion des SUVs Kia Mohave FCEV, der mit einer Tankfüllung bereits bis zu 690 km zurücklegen konnte, wird 2020 ein neues Brennstoffzellenfahrzeug auf den Markt kommen. Es wird die Brennstoffzellen-Technik der jüngsten Generation an Bord haben und das vorhandene Hyundai-Know-how nutzen, sagte Labrosse. Die Brennstoffzellen-Einheit, der sogenannte Stack, soll laut Kia-Entwicklungsteam nur etwa die Größe eines 2-l-Verbrennungsmotors haben, über eine hohe Leistungsdichte verfügen und sich durch eine lange Lebensdauer auszeichnen. Kia rechnet damit, dass das BSZ-Modell mit einer Tankfüllung über 800 km weit fahren kann und eine Höchstgeschwindigkeit von rund 170 km/h erreicht.

Ausgewogenes Fahrverhalten

Die deutsche Presse konnte in jenen Tagen erstmals den Kia Optima Sportswagon Plug-in-Hybrid (PHEV) auf den Straßen rund um Rüsselsheim testen und in einen Vergleich zum Kia Niro (Mildhybrid) und Kia Soul EV stellen, der seit 2014 weltweit vertrieben wird. Man spürt das Credo der Kia-Entwickler rund um Entwicklungsleiter Winkler, dass sich ein alternativer Antrieb so unaufgeregt und normal fahren und anfühlen muss wie ein herkömmlicher Antrieb. Diese Forderung wird eingelöst.

Wenn man also in Niro, Optima und Soul einsteigt und losfährt, merkt man keine Unterschiede im Antriebsstrang, man vertraut sofort der Technik. Alle drei getesteten Fahrzeuge kommen mit einem ausgewogenen und neutralen Fahr- und Antriebsverhalten daher. Nur der Kia Soul EV ragt mit seinen Elektro-Besonderheiten etwas aus dieser Normalität heraus. Er beschleunigt mit seinem kräftigen Elektromotor viel sportlicher und ist auch bei Autobahnfahrten mit Tempo 120 leiser als ein Verbrenner oder Hybrid in der Stadt.

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