Volvo testet Schwungradspeicher-Technik

Volvo setzt sein Engagement in der Entwicklung effizienter und umweltgerechter Antriebstechniken fort. Im Herbst dieses Jahres testet der schwedische Premium-Hersteller als einer der ersten Automobilproduzenten weltweit ein sogenanntes Schwungradspeicher-System im öffentlichen Verkehr. Die innovative Technik ist eine intelligente, günstige und zugleich äußerst effiziente Lösung, mit der ein 4-Zylinder-Motor die Leistung eines 6-Zylinders erreichen kann – bei einer gleichzeitigen Kraftstoffersparnis von bis zu 20%.

Bei der Entwicklung der fortschrittlichen Rekuperations-Technik wird die Volvo Car Corporation von der schwedischen Umweltbehörde mit einem Zuschuss von 6,57 Millionen Kronen (ca. 735.000 Euro) unterstützt. An dem Technik-Projekt beteiligen sich zudem das Tochterunternehmen Volvo Powertrain (Motoren-Produzent) und die schwedische SKF-Group, einer der weltweit führenden Hersteller von Qualitätslagern, Dichtungen, Mechatronik-Bauteilen und Schmiersystemen.

"Unser Ziel ist es, ein komplettes, ganzheitliches System für die Bremsenergie-Rückgewinnung zu entwickeln. Bereits im 2. Halbjahr 2011 wollen wir die neue Technik in einem Volvo Fahrzeug testen. Das System hat ein Kraftstoff-Einsparpotenzial von bis zu 20%. Gleichzeitig geht eine Leistungssteigerung von 80 PS (59 kW) einher, die dem Fahrer das Gefühl vermittelt, er beschleunige mit einem 6-Zylinder-Triebwerk, obwohl es sich um einen 4-Zylinder-Motor handelt", erklärt Derek Crabb, Vice President VCC Powertrain Engineering.

60.000 Umdrehungen in der Minute

Das neue System mit der Bezeichnung Flywheel KERS (Kinetic Energy Recovery System) ist an die Hinterachse gekoppelt. Während des Bremsvorgangs schaltet sich der Motor automatisch ab und die Bremsenergie treibt das Schwungrad (Flywheel) mit bis zu 60.000 Umdrehungen in der Minute an. Beim Anfahren wird die gewonnene Bremsenergie vom Schwungradspeicher über einen speziell entwickelten Transformator an die Hinterachse übertragen. Daraus resultiert eine zusätzliche Leistung von 80 PS (59 kW) und eine Steigerung des Drehmoments. Die Schwungrad-Energie verbessert die Beschleunigung beim Anfahren und wird darüber hinaus auch zur Unterstützung des normalen Fahrbetriebs genutzt.

"Durch das neue System wird der Kraftstoffverbrauch deutlich gesenkt. Zudem haben unsere Berechnungen ergeben, dass der Motor bei Fahrten im Rahmen des offiziellen Testzyklus NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) etwa die Hälfte der Fahrzeit ausgeschaltet bleiben kann", ergänzt Derek Crabb. Die innovative Schwungradspeicher-Technik ist auch deshalb so effektiv, weil das System seine größte Energiezufuhr während der höchsten Belastung erhält. Dies bedeutet: Je mehr Stopps und Starts, je länger die Fahrt, desto größer ist die Energiegewinnung und gleichzeitig auch die Kraftstoffeinsparung.

Kompakte Leichtbau-Lösung mit Karbonfaser

Ein Vorläufer der Schwungradspeicher-Technik wurde bereits in einem Volvo 240 in den 1980er Jahren getestet. Das damalige Schwungrad wurde aus Stahl hergestellt. In jüngster Zeit haben verschiedene Hersteller ähnliche Konzepte erprobt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Stahlbauweise wenig effektiv und zu teuer ist.

Das neue System, das Volvo einsetzen wird, ist aus Karbonfaser in Leichtbauweise gefertigt. Es wiegt lediglich rund 6 kg und hat einen Durchmesser von nur 20 cm. Zudem arbeitet das Karbonfaser-Schwungrad in einem Vakuum, um Reibungsverluste zu vermeiden.

"Wir sind zwar nicht die ersten Hersteller, die diese Technik testen. Kein anderes Unternehmen hat bisher jedoch ein Verfahren entwickelt, das an der Hinterachse wirkende System mit einem Frontantrieb zu verbinden. Sollten die Tests erfolgreich verlaufen und die Entwicklung planmäßig voranschreiten, rechnen wir bereits in wenigen Jahren mit der Einführung des serienreifen Systems. Denn die Schwungradspeicher-Technik ist vergleichweise günstig. Und obwohl es sich um eine sehr anspruchsvolle Top-Technik handelt, wie es auch beispielsweise der Plug-in-Hybrid ist, kann sie in den meisten unserer Volvo Modelle eingesetzt werden. Das System hat das Potenzial, innerhalb unserer ambitionierten Volvo Zukunftsstrategie ´DRIVe Towards Zero` eine herausragende Rolle zu spielen", sagt Derek Crabb abschließend.