09-01-28 Vortrag ArGeZ H.Voss IAV neuenantriebskonzepte · Bi-Motor-Bus Stadtbusantriebskonzept 1990 • Linienbus für den Stadtverkehr so umgebaut, dass er von zwei kleinen, konventionellen

Innovationen in Serie

Neue Antriebskonzepte- Chancen und Risiken -

Dr. Burghard Voß

Frankfurt, 28. Januar 2009

© IAV GmbH · 03/2006 · BV M · Neue_Antriebskonzepte_090128.ppt 2

InhaltNeue Antriebskonzepte - Chancen und Risiken -

• Historie und Roadmap für Fahrzeuge mit Alternativen Antrieben

• Ressourcenverfügbarkeit und Kraftstoffverbrauch als Triebfeder für Alternative Antriebsentwicklungen






Historie des Automobilbaus

Zweisitziges Motorfahrzeug von Carl Benz

Elekrofahrzeug von Daimler Benz

Ferdinand Porsche und Erzherzog Ferdinand im Hybridfahrzeug

19021886 – 1888 1???


Alternative Antriebsflotte von DB in den 70er Jahren

Diesel /Batterie

Batterie

Wasserstoff

Trolley Bus /Batterie

Turbine

Wasserstoff /Ottomotor

Diesel /Gyro

Methanol /Benzin

Methanol

Äthanol

Äthanol

Methanol /Benzin

Methanol

LPG

Trolley Bus /Diesel


Bi-Motor-Bus Stadtbusantriebskonzept 1990

• Linienbus für den Stadtverkehr so umgebaut, dass er von zwei kleinen, konventionellen Nutzfahrzeug-motoren angetrieben wird

• Je nach Bedarf arbeitet ein Motor alleine oder beide Motoren gleichzeitig

Vorteile

• Geringerer Kraftstoffverbrauch im Teillastbereich

• Verringerung der Schadstoffemission

• Senkung der Geräuschemission

• Kosten- und Gewichtsreduzierung durch Nutzung von Großserienkomponenten.


Entwicklungspotenzial des Verbrennungsmotors

Ottomotor• DI, Aufladung und VVT• Komplexe

Einspritzsysteme• Reibungsreduktion• Elektrische Nebenantriebe• Wärmemanagement• Energiemanagement• Flexfuel Motoren

(Benzin, E85, Ethanol, ETBE)

Dieselmotor• Reduzierung

Verdichtungsverhältnis• Einspritzsysteme mit direkt

geführter Einspritznadel• Zylinderdruckgeführtes

Motormanagement– Verbrennungslageregelung– Bestimmung des inneren

Momentes– Geräuschoptimierung

• Stickoxidreduzierung mit SCR• AGR-Konzepte• Variable Ventiltriebe

• Fahrspaß• Eignung für Hybridantrieb und alternative Kraftstoffe• Reduktion von CO2 (Otto) bzw. NOx- und Partikeln (Diesel)

Entwicklungstreiber











Weltweiter FahrzeugbestandEntwicklungsprognose für die nächsten 50 Jahre

AfrikaLatein AmerikaMittlerer OstenIndienandere Asiatische StaatenChinaOsteuropaehem. SowjetunionOECD PacifikOECD EuropaOECD Nord Amerika

Quelle: VDA/WBCSD

0

0,5

1

1,5

2

Milli

arde

n

2000 2010 2020 2030 2040 2050


EU CO2-EmissionszieleFreiwillige Selbstverpflichtung der ACEA

CO2-Emissionen im NEFZ [g/km]

160

180

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011

100

120

140

keine signifikante Reduktion seit 2001

Emissionsziele Selbstverpflichtung:2008: 140 g/km2012: 130 g/km

Fazit: Die Emissionsziele aus der Selbstverpflichtung können voraussichtlich nicht erreicht werden!

Hoher Anstieg der Diesel Fahrzeuge in der EU-Flotte1995: ca. 22 % 2004: ca. 48 %

ACEA-ZieleACEA Daten BenzinerACEA Daten DieselACEA Daten Benziner + Diesel

Quelle: ACEA

EU-Ziel geändert

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 20101995 2012


OttomotorCO2-Ausstoß (g/km) 140 120Verbrauch (l/100km) 5,9 4,9

DieselmotorCO2-Ausstoß (g/km) 140 120Verbrauch (l/100km) 5,2 4,5

FlottenverbrauchsentwicklungFreiwillige Selbstverpflichtung der Automobilindustrie

Quelle: VDIK

1990

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

Liter/100 km

Sinkender Flottenverbrauch der VDIK-Mitgliedsfirmen

neuer europäischer Fahrzyklus (NEFZ)

-15 %

7,0 l/100 km

8,2 l/100 km

Fahrzeuge mit niedrigem CO2-Ausstoß

2000

2001

2002

2003

2004

0

50.000

100.000

150.000

200.000

zugelassene Fahrzeuge < 140 g/km < 120 g/km

115.

000

128.

222

193.

825

194.

108

213.

361

29.1

11

39.2

12

39.3

69

20 %

4 %

Innovationen in Serie

Vielen DankDr. Burghard Voß

IAV GmbHIngenieurgesellschaft Auto und Verkehr

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