Kraftstoffverbrauch Motoren bieten noch viel Sparpotenzial

Trotz des Hypes um Elektroautos bleiben Diesel- und Benzinmotoren noch jahrelang die wichtigsten Triebwerke. Der Spritverbrauch lässt sich aber noch gewaltig senken.

Bei Bosch wird an neuer Motorentechnologie geforscht

Bei Bosch wird an neuer Motorentechnologie geforscht

Die ganze Welt redet vom Elektroauto, die Bundesregierung hat einen "Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität" aufgestellt mit dem Ziel, dass im Jahr 2020 eine Million Elektroautos auf deutschen Straßen unterwegs sind. Doch diese werden bei fast 42 Millionen Pkw nur einen geringen Bruchteil ausmachen. Fest steht damit: Zumindest für die nächsten 20 Jahre bleiben Diesel- und Benzinmotoren mit Abstand die wichtigsten Antriebsquellen eines Autos.

Doch weil Ölreserven knapper und die Vorboten des Klimawandels unübersehbarer werden und zugleich die Zahl der Autos weltweit immer weiter steigt, wächst der Druck auf die Autoindustrie. Mit vielerlei Maßnahmen arbeiten die Hersteller daran, die Effizienz ihrer Flotten zu verbessern. Das Sparpotenzial der Diesel und Benziner sei bei weitem noch nicht ausgeschöpft, heißt es bei den Autokonzernen und auch beim Zulieferer Bosch, der für verschiedene Hersteller Einspritzsysteme für Motoren sowie komplette Antriebssysteme entwickelt.

Aus heutiger Sicht gilt als wahrscheinlich, dass der Verbrauch in den kommenden Jahren um ein Drittel sinkt. Drei-Liter-Autos könnten somit in naher Zukunft auch in der Mittelklasse-Kategorie Einzug halten, ein Mittelklasse-Selbstzünder mit einem Kohlendioxid-Ausstoß von weniger als 99 Gramm pro Kilometer könnte dann die Regel sein, stellten die Bosch-Experten bei einem Kolloquium im vergangenen Sommer in Aussicht.

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Bei den Benzinmotoren sehen die Entwickler dabei ein etwas geringeres Sparpotenzial als bei den Dieseltriebwerken. Um 25 bis 30 Prozent lassen sich Verbrauch und CO2-Emissionen bei den Ottomotoren in den kommenden Jahren drosseln, lautet ihre Prognose. Verglichen wird das Zukunftsmodell dabei jeweils mit einem Motor, wie er heute auf den Märkten dieser Welt Standard ist: Vierzylinder-Aggregate mit zwei Liter Hubraum und einer Leistung von 100 kW (136 PS), der Standarddiesel mit herkömmlicher Common-Rail-Einspritztechnik, der Benziner mit Saugrohreinspritzung und einem durchschnittlichen Verbrauch von 7,7 Litern pro 100 Kilometer, was einem CO2-Ausstoß von 182 Gramm pro Kilometer entspricht.

"Durch Direkteinspritzung und erste Ansätze zur Hubraumverkleinerung kommen moderne Benzin-Aggregate heute mit 15 Prozent weniger Sprit aus als der weltweit noch volumenstark vertretende Standard", erläutert Rolf Leonhard, Entwicklungsvorstand bei Bosch. In solchen Maßnahmen sowie der Turboaufladung sieht er auch künftig die Grundlage für Effizienzsteigerungen.

Ein weiteres Forschungsfeld ist die Ventilsteuerung der Aggregate: Moderne Technologie soll die Frischluft-Füllung der Zylinder verbessern und dadurch das Drehmoment erhöhen. Das soll die Leistungseinbußen eines verkleinerten Hubraums ausgleichen. Denn Hersteller und Zulieferer sind sich einig, dass der kleinere Motor der Zukunft sich fahren lassen muss wie ein großer von heute. Schließlich will man die Kundschaft nicht mit Effizienz verprellen, die auf Kosten der Fahrdynamik geht. Bereits heute kann ein Zwei-Liter-Standardmotor auf einen Hubraum von 1,4 Litern verkleinert werden, ohne dass sich beim Tritt aufs Pedal eine allzu große Trägheit bemerkbar macht.

Werden Direkteinspitzung und Hubraumverkleinerung mit der Start-Stopp-Technik kombiniert, die den Motor während kurzer Haltephasen automatisch in den Ruhestand versetzt, kommt ein Benziner schon heute mit 22 Prozent weniger Treibstoff aus als ein vergleichbares Modell, bei dem die aktuelle Technik noch nicht eingebaut wurde. Bis 2015 wollen die Entwickler von Bosch den Hubraum des Mittelklasse-Motors auf 1,1 Liter verringern, was dann – im Vergleich zum heutigen Standardantrieb – den Verbrauch um bis zu 29 Prozent senkt. Den Druck des Turboladers steigern die Ingenieure bei diesem Schritt von 1,8 auf 2,4 bar, damit das abgespeckte Aggregat trotz des verkleinerten Brennraums die gleiche Leistung bringt.

Leser-Kommentare
  1. nur wird nicht an Sprit gespart, sondern dieses Potenzial in mehr Leistung verschwendet! Wieso muß der Mensch denn seinen Hintern mit200 und mehr PS duch das Land bewegen. Eine Leistungsbegrenzung würde sofort die Umweltbelastung senken und die Vorschung in Richtung Leichtbau voran treiben.

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    Meiner Meinung nach stimmt es gar nicht, aber das mag Ansichtssache sein. Klar bekommt man heute 2 Liter Motoren die wesentlich mehr Leistung haben als früher und genauso viel verbrauchen. Man bekommt aber auch ein Auto das genauso viel Leistung hat wie früher, aber weniger verbraucht.

    Eine Leistungsbegrenzung kommt für mich nicht in Frage. In meinen Augen ist die persönliche Entscheidungsfreiheit ein hohes Gut das nicht leichtfertig auf's Spiel gesetzt werden darf. Es gibt 100 andere Möglichkeiten den Automarkt zu steuern, ohne die Freiheit einzuschränken.

    • Loki45
    • 03.08.2010 um 19:01 Uhr

    Als 1995 die Mär vom 3 Liter aufkam, sagte ich zu meinen Kollegen: "Daran glaube ich - aber hubraummäßig!" Und diese Entwicklung ist eingetreten, die Fahrzuege erhileten immer mehr PS und Hubraum. Ist ja auch kein Wunder, wenn die Fahrzeuge 1,5 t und mehr wiegen! Das betrifft besonders die ABM-Autos - Audi, BMW, Mercedes-Benz! ;-)

    Warum muss sich so eine "Niete in Nadelstreifen" seine 85 kg Lebendgewicht mit einem Audi, BMW oder MB durch die Lande fahren lassen, der 2 t wiegt und 380 PS und mehr haben muss?

    Ich bin für Gewichts- und Leistungsbegrenzung - der Umwelt zu Liebe!

    Meiner Meinung nach stimmt es gar nicht, aber das mag Ansichtssache sein. Klar bekommt man heute 2 Liter Motoren die wesentlich mehr Leistung haben als früher und genauso viel verbrauchen. Man bekommt aber auch ein Auto das genauso viel Leistung hat wie früher, aber weniger verbraucht.

    Eine Leistungsbegrenzung kommt für mich nicht in Frage. In meinen Augen ist die persönliche Entscheidungsfreiheit ein hohes Gut das nicht leichtfertig auf's Spiel gesetzt werden darf. Es gibt 100 andere Möglichkeiten den Automarkt zu steuern, ohne die Freiheit einzuschränken.

    • Loki45
    • 03.08.2010 um 19:01 Uhr

    Als 1995 die Mär vom 3 Liter aufkam, sagte ich zu meinen Kollegen: "Daran glaube ich - aber hubraummäßig!" Und diese Entwicklung ist eingetreten, die Fahrzuege erhileten immer mehr PS und Hubraum. Ist ja auch kein Wunder, wenn die Fahrzeuge 1,5 t und mehr wiegen! Das betrifft besonders die ABM-Autos - Audi, BMW, Mercedes-Benz! ;-)

    Warum muss sich so eine "Niete in Nadelstreifen" seine 85 kg Lebendgewicht mit einem Audi, BMW oder MB durch die Lande fahren lassen, der 2 t wiegt und 380 PS und mehr haben muss?

    Ich bin für Gewichts- und Leistungsbegrenzung - der Umwelt zu Liebe!

    • RTyped
    • 03.08.2010 um 8:00 Uhr

    Wir hätten schon längst 3-Liter-Autos in der Mittelklasse, wenn die gängigen Modelle ihr Gewicht von vor 15 Jahren beibehalten hätten. Und ich sehe auch in Zukunft eine stetige Erhöhung des Fahrzeuggewichts in jeder neuen Generation, was den möglichen Sparvorteil durch Weiterentwicklung der Motoren wieder relativiert.

  2. Die Verbrennungstechnik fossiler Energieträger ist einfach ein Anachronismus. So langsam sollte das auch mal in der Öffentlichkeit ankommen.

    Da hilft auch keine Optimierung!

    Hier ein Auszug aus Spiegel-Online, diese Umweltprämie wird es ab Januar 2011 geben:

    "Öko-Subvention
    Britische Elektroauto-Käufer bekommen 5000 Pfund
    Großbritannien bekommt eine Umweltprämie, die den Namen tatsächlich verdient: Die Regierung will den Verkauf von Elektroautos massiv ankurbeln. Wer seinen Pkw gegen einen Stromer eintauscht, soll eine Förderung von umgerechnet 5700 Euro erhalten......................"

    Jedem dürfte nun klar sein, woher gerade jetzt die hier thematisierten Optimierungsanstrengungen rühren.

    Wer jetzt noch ohne Not ein Automobil mit der anachronistischen Verbrennungstechnik kauft, ist selbst schuld.

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    • Jenss
    • 03.08.2010 um 13:06 Uhr

    Da widerspreche ich Ihnen aber. Das Problem ist, das die "Verbrennungsmotoren" die den Strom erzeugen leider noch anachronistischer sind. Ich meine unsere uralten Braunkohle- und Steinkohle Kraftwerke. Hinzukommen Transportverluste des Stroms bis er in den Akku des Elektorautos gelangt. Die sollen ca. 1/3 betragen. (Leider die Quelle nicht mehr gefunden für diese Angabe). Beide Faktoren führen dazu, das Elektroautos derzeit wesentlich mehr CO2 produzieren als moderne Benzin und Diesel Autos. Der Anteil erneuerbarer Energien ist in Deutschland gerade mal 15%, und auch nur wenn der Wind bläst!

    Ich halte die massive Einführung von Elektroautos führ verfrüht. Andere Technologien wie Wasserstoff- und Brennstoffzelle sollten weiterhin untersucht werden.

    Was wesentlich forciert werden muss, ist der Ausbau und Speicherung von erneuerbaren Energien. Dann kann auch das Elektroauto kommen, so zäumen wir das Pferd von hinten auf.

    • Afa81
    • 03.08.2010 um 17:17 Uhr

    Aktuell ist der Kraftwerkspark in Deutschland relativ modern. Kohlekraftwerke haben einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von knapp 40%. Moderne GUD Kraftwerke werden bald die 50% Marke knacken (was sie in der Forschung bereits tun). Gerade die Computerprofile von Turbinen haben hier nochmal erheblich zur Verbesserung beigetragen.
    Ein weiterer Vorteil dieser zentralen Energiegewinnung ist, dass es effektiver ist, für ein Kraftwerk die Umweltstandards hoch zu setzen, als das für jedes einzelne Auto zu tun. Es ist also auch für die Umwelt sicher besser, zentral erzeugte Energie zu verwenden. Darüber hinaus befinden sich die meisten Kraftwerke nicht im Zentrum der Stadt, wo die Autos ja oft fahren.
    33% Verluste beim Transport von elektrischer Energie kann ich auch nicht glauben. 5% bis 10% pro 100km schon eher. Aber natürlich haben Sie damit ein sehr großes Problem angesprochen, denn 5 bis 10 Prozent sind sehr viel. Aber auch Öl muss ge- und befördert werden. Nach dem Öltanker oder das pumpen durch Pipelines (was auch mit hohem Energieaufwand verbunden ist) warten die Tanklaster.

    • Jenss
    • 03.08.2010 um 13:06 Uhr

    Da widerspreche ich Ihnen aber. Das Problem ist, das die "Verbrennungsmotoren" die den Strom erzeugen leider noch anachronistischer sind. Ich meine unsere uralten Braunkohle- und Steinkohle Kraftwerke. Hinzukommen Transportverluste des Stroms bis er in den Akku des Elektorautos gelangt. Die sollen ca. 1/3 betragen. (Leider die Quelle nicht mehr gefunden für diese Angabe). Beide Faktoren führen dazu, das Elektroautos derzeit wesentlich mehr CO2 produzieren als moderne Benzin und Diesel Autos. Der Anteil erneuerbarer Energien ist in Deutschland gerade mal 15%, und auch nur wenn der Wind bläst!

    Ich halte die massive Einführung von Elektroautos führ verfrüht. Andere Technologien wie Wasserstoff- und Brennstoffzelle sollten weiterhin untersucht werden.

    Was wesentlich forciert werden muss, ist der Ausbau und Speicherung von erneuerbaren Energien. Dann kann auch das Elektroauto kommen, so zäumen wir das Pferd von hinten auf.

    • Afa81
    • 03.08.2010 um 17:17 Uhr

    Aktuell ist der Kraftwerkspark in Deutschland relativ modern. Kohlekraftwerke haben einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von knapp 40%. Moderne GUD Kraftwerke werden bald die 50% Marke knacken (was sie in der Forschung bereits tun). Gerade die Computerprofile von Turbinen haben hier nochmal erheblich zur Verbesserung beigetragen.
    Ein weiterer Vorteil dieser zentralen Energiegewinnung ist, dass es effektiver ist, für ein Kraftwerk die Umweltstandards hoch zu setzen, als das für jedes einzelne Auto zu tun. Es ist also auch für die Umwelt sicher besser, zentral erzeugte Energie zu verwenden. Darüber hinaus befinden sich die meisten Kraftwerke nicht im Zentrum der Stadt, wo die Autos ja oft fahren.
    33% Verluste beim Transport von elektrischer Energie kann ich auch nicht glauben. 5% bis 10% pro 100km schon eher. Aber natürlich haben Sie damit ein sehr großes Problem angesprochen, denn 5 bis 10 Prozent sind sehr viel. Aber auch Öl muss ge- und befördert werden. Nach dem Öltanker oder das pumpen durch Pipelines (was auch mit hohem Energieaufwand verbunden ist) warten die Tanklaster.

  3. 4. na ja

    stromautos scheitern als alternative am stand der batterieentwicklung. da sind bestenfalls stadtlösungen ein erster schritt. man hat aber noch nicht mal den nahverkehr auf dieser schiene. und da haben die fahrzeuge platz für akkus.
    der weg, benzin und diesel zu kippen ist noch weit ...

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    Auf Wunsch des Users entfernt. Die Redaktion/cs

    Auf Wunsch des Users entfernt. Die Redaktion/cs

  4. Das war ja zu erwarten, alle Weltenbegluecker und Subventionshohepriester treffen sich hier wieder und singen das hohe Lied auf die tolle Technik des Elektroautos (warum eigentlich ? erfordert sie doch den Erhalt der Atomkraft). Das Ganze erinnert mich stark an die weltbewegenden Techniken wie 2-Achsenlenkung beim PKW oder Hochtemperatursupraleitung. In letzter Zeit mal wieder was davon gehoert ?
    Wenn uns der Sprit wirklich ausgehen sollte, dann kann man getrost auf eine "Low-Tech"-Loesung umsteigen, und die heisst Compressed Natural Gas. Gab's in Neuseeland schon vor 20 Jahren. Und Erdgas habe wir noch genug.
    Hier wird - wie bei der Photovoltaik - mal wieder ein voellig unsinniges Subventionsfass aufgemacht, das Otto Normalverbraucher mit Steuergeldern finanzieren soll. Dieser Schwachsinn wird erst enden, wenn D pleite ist, dann kann man sich einen solchen Bloedsinn eh nicht mehr leisten.

    Insofern kann man die Optimierung des konventionellen Antriebs nur begruessen, verhindert sie doch vielleicht die subventionierte Einfuehrung des Elektroantriebes.

  5. Wenn man den jetzigen Entwicklungsstand als gottgegeben hinnimmt, haben Sie recht. Technik entwickelt sich aber ständig fort und Sie wissen nicht, wie weit die Technik in 5, 10 oder 15 Jahren ist. Manchmal führt ein Zufall bei der Forschung zu enormen Techniksprüngen. Das Ziel ist klar. 100% ereuerbare Energien. Dann ist auch das Elektroauto sauber. Hätte man zu Zeiten der Dampfmaschine so argumentiert wie Sie, gäbe es die heutige Technik nicht. Auch da ist man ja nicht stehen geblieben.

    Antwort auf "augenwischerei"
  6. Und dabei ist hinreichend erklärt und dargelegt worden, wie es mit den Erneuerbaren Energien zur Versorgung der Emobile bestellt ist.

    Und dann die "Akku"-Betrachtung.

    Da sprudelt das Rohöl in die Meere und Flüsse, aber man verweist hier auf ökologische Schäden.

    Und die fossilen Energieträger müssen nicht abgebaut, vorgehalten und gelagert werde?

    Lachhafte Gleichsetzungsversuche!

    Und dann das völlig abwegige Argument von "Akku-Unterbringung im Auto", als wenn die Verbrennungstechnik nicht untergebracht wurde. Hat denn schon mal solch ein Zweifler ein Emobil mit Verstand betrachtet?

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    ich betrachte die dinge schon mit verstand. wo ich kann sogar mit sachverstand.
    alternative energien sind nur alternativ, wenn sie sich selber tragen. solar und wind haben kapitalanleger reich gemacht, china einen absatzmarkt organisiert (nr.1 in deuntschland) und gesichert wird das über finanzielle umlagen, die jeder stromkunde bezahlt. wer sich installierte kapazität windenergie zu tatsächlicher einspeisung anschaut, hat eine weitere erkenntnis.
    im klartext, mangels ausgereifter technologie sind die beiden alternativen energien mogelpackungen.
    und e-autos sind das auch. die stehen und fallen mit dem akku. wesentliches kriterium ist wh/kg und der preis dazu.
    es gibt keine technologie, die da was vernünftiges bringt. bosch schätz ein, dauert noch 15 bis 20 jahre. völlig vernünftig vor dem hintergrund erst mal alles aus dem vorhandenen rauszuholen. der erste schritt e-mobil kann nur der nahverkehr sein, da er mit reichweite, beschleunigung und gewicht die wenigsten probleme hat.
    findet aber nicht statt, was sagt uns der verstand da ...?

    ich betrachte die dinge schon mit verstand. wo ich kann sogar mit sachverstand.
    alternative energien sind nur alternativ, wenn sie sich selber tragen. solar und wind haben kapitalanleger reich gemacht, china einen absatzmarkt organisiert (nr.1 in deuntschland) und gesichert wird das über finanzielle umlagen, die jeder stromkunde bezahlt. wer sich installierte kapazität windenergie zu tatsächlicher einspeisung anschaut, hat eine weitere erkenntnis.
    im klartext, mangels ausgereifter technologie sind die beiden alternativen energien mogelpackungen.
    und e-autos sind das auch. die stehen und fallen mit dem akku. wesentliches kriterium ist wh/kg und der preis dazu.
    es gibt keine technologie, die da was vernünftiges bringt. bosch schätz ein, dauert noch 15 bis 20 jahre. völlig vernünftig vor dem hintergrund erst mal alles aus dem vorhandenen rauszuholen. der erste schritt e-mobil kann nur der nahverkehr sein, da er mit reichweite, beschleunigung und gewicht die wenigsten probleme hat.
    findet aber nicht statt, was sagt uns der verstand da ...?

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