Sparsam und umweltschonend

Das eigene Auto ist für viele Menschen nach wie vor der Inbegriff von Mobilität und persönlicher Freiheit. Selbst die offensichtlichen Folgen des Klimawandels, starke Luftverschmutzung, ein schlechtes Stadtklima oder politische Restriktionen führen selten zum Verzicht des gewohnten Gefährts oder dem Griff nach vorhandenen Alternativen. Diese werden vom Käufer nur zögerlich angenommen. Das Elektromobil steht höchstens als Zweitwagen in der Garage und ist wegen vieler funktionaler Nachteile wenig attraktiv.

Zukunftsweisende technologische Entwicklungen könnten hier einen Ausweg aus dem Dilemma bieten. Professor Christian Beidl und sein Team vom Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe der TU Darmstadt haben hybride Antriebssysteme zu einem ihrer zentralen Forschungsthemen gemacht und untersuchen das effiziente Zusammenspiel von Verbrennungs- und Elektromotoren. Das Institut gilt als erste Adresse in der deutschen Hochschullandschaft, wenn es um dieses Thema geht.

Ein Blick auf das gängige Auto erweckt den Eindruck, als sei der klassische Verbrennungsmotor unschlagbar. Er wird in den Entwicklungen an Beidls Institut auch künftig eine zentrale Komponente des Antriebs darstellen. „Die Diskussion um umweltfreundlichere Fahrzeuge und die Suche nach Alternativen haben einen positiven Begleiteffekt“, so Professor Beidl. „Sie haben nicht nur der innovativen Forschung und Entwicklung von alternativen oder kombinierten Antrieben einen gewaltigen Schub gegeben, sondern auch der Weiterentwicklung herkömmlicher Verbrennungsmotoren.“

Die Kombinationslösung von Verbrennungs- und Elektromotor koppelt die Vorteile beider Systeme hinsichtlich Verbrauch und Schadstoffreduzierung. „Ein vielversprechendes und zukunftsorientiertes Konzept“, betont der Fahrzeugtechniker. Um ihre Forschungsarbeiten zu optimieren, steht den Wissenschaftlern jetzt auf dem Campus Lichtwiese das neue „Elektromobility- und Hybridcenter“ zur Verfügung – in unmittelbarer Nähe und als Ergänzung zu den klassischen Motoren- und Hybridprüfständen des Instituts. Diese  Testumgebung bietet die notwendigen Voraussetzungen, Eigenschaften systematisch aufeinander abzustimmen, weiterzuentwickeln und messtechnisch zu überprüfen. Dort ist ebenso der Test einzelner Antriebskomponenten wie auch der von Fahrzeugen im realen Fahrbetrieb möglich.

Hybridantriebe sind komplexe Systeme, die von zahlreichen Varianten bestimmt werden und daher unter kontrollierten Versuchsbedingungen betrachtet werden müssen. Um die vielschichtigen Entwicklungsprozesse simulieren und nachvollziehen zu können, sind technologische Fragestellungen und methodisches Vorgehen wichtig.

Auf den Prüfständen kann der Einsatz der Hybridantriebe jedoch nicht nur unter realen Randbedingungen – mit den Einflüssen von Fahrzeug, Strecke und Verkehr – in Echtzeit abgebildet, sondern es kann auch unterschiedliches Fahrerverhalten einbezogen werden. Im Fokus der Wissenschaftler stehen die Reduktion des Spritverbrauchs, eine lang anhaltende Lebensdauer der Batterie und insbesondere niedrige Emissionswerte. Eine besonders wichtige Rolle spielen dabei die sogenannten Plug-in Hybride, die am Netz aufgeladen werden können. Bis zu einer wirtschaftlichen Serienproduktion sowie einem wettbewerbsfähigen Angebot dieser Fahrzeuge ist allerdings noch ein weiter Weg.

Zum Schluss entscheidet der Käufer darüber, ob er der Umwelt zuliebe bereit ist, dafür eventuell auch mehr zu bezahlen. Das tut er sicherlich nur dann, wenn für ihn ein Mehrwert im Spiel ist. Es darf ein bisschen teurer sein, wenn das Fahren mit dem neuen Auto Spaß macht. Denn letztendlich ist jeder Autokauf auch eine emotionale Angelegenheit.