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Benzinantrieb als Hilfe: Reichweite von Elektroautos soll gesteigert werden

Automobilbau.- Da Elektroautos ohne neuen Strom zu tanken bisher nicht weiter als 160 Kilometer fahren können, wollen die Konstrukteure den Fahrzeugen zusätzlich kleine Benzinmotoren mit auf den Weg geben. Für diese Helferaufgabe scheint der alte Wankelmotor gut geeignet zu sein.

Von Sönke Gäthke | 18.10.2011

    "Also ich würde jetzt in diesem Falle den Range-Extender anfordern, das habe ich gerade gemacht, und jetzt brauche ich eine Fahrgeschwindigkeit von 50 Km/h, 40, 50, und jetzt ist der Range-Extener angesprungen und unterstützt in diesem Falle..."

    Friedrich Wilhem Speckens steuert den zum Elektroauto umgebauten Kleinwagen. Der Entwickler der FEV Motorentechnik in Aachen will vor Ohren führen, warum die Ingenieure einen Wankelmotor als Reichweiten-Erweiterer in den Elektrowagen eingebaut haben.

    Der Motor ist leise - selbst wenn man noch so genau hinhört, macht er sich kaum bemerkbar. Erst beim entschiedenen Tritt aufs Gaspedal mischt sich das Brummen des Wankel hörbar unter die Rollgeräusche.

    Range-Extender sind Rettungsanker für Elektroautos. Kleine Motörchen, die sich einschalten, wenn der Batteriestrom versiegt. Sie sollen dann den Fahrer nebst Gefährt sicher nach Hause bringen. Aber: Man soll sie nicht hören – weil der Besitzer ja ein Elektroauto gekauft hat.

    "Wir haben im Moment eine Betriebsstrategie entwickelt, dass wir die Range-Extender-Benutzung an die Fahrgeschwindigkeit koppeln, was eben damit zu tun hat, dass mit steigender Fahrgeschwindigkeit die Kaschierung durch die Windgeräusche und die Rollgeräusche es einfacher macht, einen Verbrennungsmotor zusätzlich zu betreiben."

    Der Motor versteckt sich also unter den Rollgeräuschen. Und das kann ein Wankelmotor besonders gut, erklärt Stefan Pischinger

    "Auch von dem NVH, also vom Noise Vibration and Harshness, sprich: Vibrationen, Akustik, Geräusch, das ist beim Range Extender besonders kritisch, da hat der Wankel den Vorteil, dass er keine freien Massenkräfte hat, dass heißt, er schüttelt nicht wenn er läuft."

    Genau auf diese Qualität kam es den Ingenieuren an. Denn auch ein Elektromotor schüttelt nicht, wenn er läuft. Schaltet sich der Wankelmotor zu, bekommt der Fahrer es zunächst gar nicht mit. Der Motor hat aber noch einen zweiten Vorteil: Er ist winzig – 26 Zentimeter misst er im Durchmesser und ist inklusive Generator kaum einen halben Meter lang. Das ist deutlich kleiner als ein vergleichbar starker Hubkolbenmotor.

    So winzig nimmt das Aggregat kaum Platz weg, erklärt Friedrich Wilhelm Speckens. Und so sitzt der Motor bei diesem Auto.

    "Der sitzt an der Seite, also ich zeig's Ihnen, an der Seite des Fahrzeugs, wo der Originaltank ist. Den haben wir von 40 Liter auf 12 Liter reduziert, und die 30 Liter Restvolumen reichen dann, um den Wankelmotor plus Generator zu sehen."

    Natürlich hat der Wankelmotor auch Nachteile. Der Wichtigste: Er verbraucht mehr Sprit als ein konventioneller Motor.

    "Man sagt, so ein Wankel hat 15 bis 20 Prozent Mehrverbrauch gegenüber einem Hubkolbenmotor, dann verbraucht man dann anstatt fünf Liter auf 100 sechs Liter auf 100 in dem Range-Extender-Betrieb."

    Die Idee ist daher, den Motor so wenig wie möglich zu benutzen, 80 Prozent der Fahrten elektrisch zurückzulegen, sagt Stefan Pischinger:

    "Dann fällt das weniger ins Gewicht."

    Und dann kommt es noch darauf an, wie der Motor und der Elektromotor zusammenspielen – um möglichst wenig Sprit zu verbrauchen und die Batterie zu schonen.

    "Die Idee dabei ist es eben, mit dem Range-Extender die Grundlast des Fahrzeugs darzustellen. Grundlast bedeutet eben die Überwindung des Rollwiderstandes und des Luftwiderstandes. Und wenn ich das schaffe, dann brauche ich nicht den Umweg über die Batterie zu gehen. Weil das ist wieder eine Verlustkette mehr. Also Strom einspeichern, Strom entnehmen, das spare ich mir dann bei dem Konzept."

    Die Batterie dient dabei vor allem der Beschleunigung, und wird nicht so tief entladen; das ist gut für den Stromspeicher – er hält dann länger.

    Das Prinzip der Aachener hat offenbar Schule gemacht. Ein großer Autohersteller hat bereits angekündigt, sein Elektroauto mit einem Wankel-Range-Extener auszustatten. Trotzdem würde Stefan Pischinger nicht unbedingt auf eine Renaissance des Wankels wetten wollen: Sollte es den Technikern gelingen, die Vorzüge auch mit konventionellen Motoren zu erreichen, wäre die Renaissance des Wankel schon wieder vorbei.