Auf Kurzstrecken und im stockenden Stadtverkehr ist elektrisch Fahren effizienter und komfortabler als mit dem Verbrenner. Problem: Elektro- und Hybridantriebe sind teuer.
Das liegt nicht nur am Akku. Um rein elektrisch fahren zu können braucht es heute noch Hochvolttechnik, die mit Spannungen von bis zu 800 Volt arbeitet und dadurch sehr aufwendig in puncto Isolationsschutz und Handling ist. Deutlich einfacher und kostengünstiger geht es mit einem Mildhybrid auf 48 Volt-Basis. Diese Systeme können bislang aber maximal beim Bremsen Energie zurückgewinnen (rekuperieren) und beim Anfahren sowie Beschleunigen unterstützen (boosten).
48-Volt-Motor zwischen Motor und Getriebe
Continental hat nun einen 48-Volt-Antrieb entwickelt, der zwar günstig ist und kompakt baut, dank Spitzenleistungen von bis zu 30 kW aber auch das rein elektrische Fahren bis Geschwindigkeiten von 80 bis 90 km/h ermöglicht. Wie das geht? Zum einen kommt bei dem neu entwickelten E-Motor jetzt statt einer Asynchron- eine permanent erregte Synchronmaschine mit einem Wirkungsgrad von über 90 Prozent zum Einsatz. Zum anderen sitzt das 48-Volt-System nun nicht mehr vor dem Verbrenner an der Kurbelwelle, sondern zwischen Motor und Getriebe. Nur die Position hinter der Kupplung macht es möglich, den Verbrenner phasenweise komplett abzuschalten.
Außerdem ist die neue E-Maschine, deren Leistung gegenüber der Vorgängerversion verdoppelt wurde, an den regulären Kühlwasserkreislauf angeschlossen und der Wirkungsgrad des gesamten Systems konnte um fast 10 Prozent gesteigert werden. Daran beteiligt ist auch die Leistungselektronik, die nun in die Antriebseinheit integriert ist, was wiederum Bauraum spart.
Handschaltung ohne Kupplung
Wie sich das anfühlt, konnten wir bereits ausprobieren, denn Continental hat den neuen Antrieb als Prototyp in einen Ford Focus eingebaut. Darin erwartet uns zunächst eine kleine Herausforderung, denn in der Mittelkonsole finden wir zwar einen Schalthebel, ein Kupplungspedal suchen wir aber vergebens. Die elektrische Kupplung erkennt mittels Sensor, wann der Fahrer per Schalthebel die Gänge wechseln möchte. Also nehmen wir den ersten Gang und rollen los. Noch ist der Verbrenner aktiv, um die Batterie zu laden, da der Wagen an diesem Tag bereits einige Testrunden hinter sich hat. Doch schon nach ein paar Metern sackt die Nadel des Drehzahlmessers nach unten und zeigt damit unmissverständlich, dass wir nun rein elektrisch unterwegs sind. Hierfür wählt man übrigens am besten den zweiten Gang, da die E-Maschine so am effizientesten ihre Kraft übertragen kann.
Leise surrend und mit E-Auto-typischem, konstantem Durchzug steuern wir anschließend durch einen kurzen Pylonenparcours mit engen Kurven, der eine Stadtfahrt simulieren soll, danach können wir auf einer Geraden bis auf Landstraßentempo beschleunigen. Bei sachtem Gasfuß geht das tatsächlich rein elektrisch, wer das Pedal etwas forscher durch- und dabei einen kleinen Widerstand übertritt, aktiviert zusätzlich den Verbrenner. Das Umschalten zwischen beiden Motoren läuft genauso reibungslos und sanft wie in herkömmlichen Hybriden. Und dank einer elektrischen Dauerleistung von rund 23 kW sind wir in städtischem Tempobereich durchaus flott und agil unterwegs. Zumindest auf kürzeren Abschnitten. Denn beim Vollhybrid liegt die Batteriekapazität bei etwa 1,5 kWh, womit die rein elektrische Reichweite bei drei bis fünf Kilometern liegt.
20 Prozent weniger Verbrauch
Durch den dauernden Wechsel der Hybridmodi und Rekuperationsleistungen von kurzzeitig bis zu 30 kW soll das 48-Volt-System den Spritverbrauch und damit den CO2-Ausstoß gegenüber einem vergleichbaren Verbrenner um rund 20 Prozent senken. Die Kosten liegen aber 20 bis 30 Prozent niedriger als bei einem klassischen Hochvoltsystem. Zudem ist der neue Antrieb flexibel einsetzbar – in der Klein- und Kompaktklasse als Vollhybridversion, für große und schwere Fahrzeuge dagegen nur als Boost-Unterstützung und zum elektrischen Rangieren. Außerdem soll mit der neuen 48-Volt-Technologie künftig sogar ein Plugin-Hybrid-Antrieb denkbar sein – dazu bräuchte es allerdings On-Board-Ladetechnik sowie eine größere Batterie mit einer Kapazität von rund 9kWh. Damit wären dann im WLTP-Zyklus elektrische Reichweiten von 34 Kilometern möglich. Continental rechnet mit einem Serieneinsatz aber nicht vor 2023.
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