Gerade erst hat Toyota den neuen RAV4 Hybrid vorgestellt, da kontern Wissenschaftler aus der Kölner Nachbarschaft mit einer spannenden Entwicklung: Die TH Köln hat einen alternativen Hybridantrieb entwickelt, der um 25 Prozent sparsamer arbeiten soll. Dabei vermeidet es das Forscherteam natürlich, den japanischen Hybrid-Pionier namentlich zu nennen. Doch ist schon aus der Pressemeldung klar, wer gemeint ist. „Die sogenannten Split-Hybride werden bislang serienmäßig mit sehr komplexen Planetengetrieben ausgerüstet“, so der am Projekt beteiligte Doktorand Magnus Böh. „Der von uns gewählte Aufbau des Antriebs mit der DrEM ist deutlich einfacher und könnte in großer Stückzahl kostengünstiger produziert werden.“ Die Verwendung eines Planetengetriebes für die Leistungsverzweigung ist eine Spezialität von Toyotas Hybridmodellen.
Elektro-„Maschine“ ersetzt Getriebe
Mit der Abkürzung DrEM bezeichnen die Wissenschaftler um Projektleiter Prof. Dr. Andreas Lohner das Herzstück der Entwicklung, die „Doppelt rotierende Elektrische Maschine“. Sie ist zwischen Motor und Vorderachsifferential geschaltet und ersetzt damit das herkömmliche Getriebe. Der Gedanke dahinter ist es, den Verbrennungsmotor in einer Plugin-Hybrid-Umgebung mit großer Traktionsbatterie als sogenannten Range Extender einzusetzen, der vorrangig Strom erzeugt. Auf diese Weise lässt sich der Motor im wirtschaftlichsten Drehzahlbereich betreiben, der nach Aussage der Forscher bei diesem Modell zwischen 2.000 und 3.400 Umdrehungen liegt. In der aktuellen Entwicklungsstufe ist die Traktionsbatterie für eine rein elektrische Strecke von rund 25 Kilometer ausgelegt.
Allrad mit E-Motoren
Welchen Motor das Team verwendet, wurde zwar nicht mitgeteilt, im Bild ist jedoch der Dreizylinder-Ecoboost-Benziner von Ford erkennbar, der offensichtlich in einem Focus verbaut ist. Ein spannender Teil der Entwicklungsarbeit ist der Allradantrieb. Hier setzt das Team auf zwei radnah montierte E-Motoren an der Hinterachse, die sich einzeln/radweise ansteuern lassen. So kann nicht nur eine Differentialsperre ersetzt werden, auch auf der Straße spricht diese Auslegung für hohe Fahrdynamik.
Die Projektentwicklung wurde gemeinsam mit den Unternehmen Meta Motoren- und Energie-Technik sowie Centre for Concepts in Mechatronics (CCM) durchgeführt. Für die weitere Entwicklung wird derzeit noch nach Partnern aus der Industrie oder über ein Förderprogramm gesucht, um das Projekt auf die Straße und letztlich zur Serienreife zu bringen.
