Motoren mit Spar-Allüren

Viele Straßen führen ans Ziel: Die Ingenieure haben noch zahlreiche gute Ideen, wie konventionellen Automotoren der Durst auf Dauer abgewöhnt werden kann.

Nimm's leicht: Der beste Weg, Energie zu sparen, führt über das Gewicht. Doch leicht ist nicht einfach – denn die entsprechenden Materialen sind sehr teuer. Aluminium, Kevlar, Karbon waren bisher Ausstattungs-Attribute von Supersportwagen und Formel-1-Rennern. Das kann sich bald ändern: BMW zum Beispiel plant das "Mega City Vehicle", das eine Karosserie aus Kohlefaser verstärktem Kunststoff besitzen wird. Die stellt SGL her, ein deutsches Spezialunternehmen. "Eine Karbon-Karosserie ist etwa 50 Prozent leichter als eine aus Stahl", sagt SGL-Sprecherin Corinna Gemein. Die bisher hohen Kosten für Karbon-Produkte seien auf geringe Stückzahlen zurückzuführen, die Prototypen entstehen sogar komplett in Handarbeit – mit Serienfertigung sei zu erwarten, dass die Preise erheblich sinken.

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Auch die Motoren selbst verlieren an Gewicht: Ein moderner Elektroantrieb mit rund 100 PS Leistung vom Hersteller Continental zum Beispiel wiegt etwa 65 Kilogramm. Ein vergleichbarer Motor mit Benzin- oder Dieselantrieb wiegt je nach Bauart zwischen 80 (1,2 Liter Hubraum) oder 150 (zwei Liter Hubraum) Kilogramm. Hinzu kommen Getriebe, Lichtmaschine und weitere Aggregate, die der Elektromotor nicht benötigt. Leichter wird auch das Drumherum: Die aktuelle, dritte Generation der Leistungselektronik für alternative Antriebe ist rund 30 Prozent kleiner als ihre Vorläufer. Die Elektronik ist Bestandteil eines Elektro- oder Hybridautos. Sie wandelt den Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom für den Elektromotor um. Und sie speichert umgekehrt die beim Bremsen gewonnene elektrische Energie in der Batterie.

Navis übernehmen die Verkehrslenkung

Navigationssysteme führen zum Ziel, und sie taugen auch zum Spritsparen. Dazu müssen sie vorausdenken. Selbstlernende Routenschätzung nennt man das. Dazu muss das Navigationssystem zunächst lernen: Es legt ein Profil des Fahrers an, in dem seine Fahrten minutiös dokumentiert sind. Das universelle digitale Fahrtenbuch enthält Ziele, Abkürzungen und Schleichwege, aber auch Uhrzeit und die Sitzbelegung. Am Montagmorgen hält das Auto den Weg zur Arbeit für
 wahrscheinlich. Sitzt ein Kind im Auto, plant die Navigation den Weg zum Kindergarten ein. Jetzt beginnt die eigentliche Leistung des denkenden Navis: Es gleicht die Route mit aktuellen Verkehrsmeldungen ab und plant Ausweichmöglichkeiten ein. Auch "merkt" es sich Gefällestrecken und schaltet schon vor der Bergabfahrt auf Bremsenergie-Rückgewinnung um. Doch das ist erst der Anfang: Jeder Verkehrsteilnehmer könnte vernetzt werden, dann kommunizieren die Navis untereinander und geben Stauwarnungen sowie Ausweichempfehlungen weiter.

Diesel-Hybrid kommt in Kürze

Kraftstoff sparen auch rollwiderstandsoptimierte Reifen, so genannte Leichtlaufreifen. Sie können den Kraftstoffverbrauch um 0,2 Liter und die CO2-Emissionen um vier Gramm je Kilometer reduzieren. Der Reifenhersteller Michelin geht davon aus, dass seit Markteinführung „grüner Reifen“ 1992 weltweit über zehn Milliarden Liter Kraftstoff eingespart wurden. Und mehr als 25 Millionen Tonnen CO2.
Einsparpotenziale bietet die Kombination von Selbstzünder und E-Motor: der Diesel-Hybrid. Gerade im Stadtverkehr und im Teillast-Betrieb läuft ein Diesel deutlich ökonomischer als ein Benziner. Die Koppelung mit einem Elektroantrieb bietet sich für die Verbrauchsreduzierung geradezu an. PSA, der Mutterkonzern von Peugeot und Citroën, experimentiert bereits fleißig damit – 2011 soll der Van-Crossover 3008 damit ausgerüstet werden.

Motoren von morgen sind schneller warm

Bei den Motoren selbst sind neue Einspritztechniken in der Entwicklung. Neue mechatronische Ventilsteuerungen etwa werden weitere Sparpotenziale eröffnen. Start-Stopp-Systeme kommen, ebenso wie Bremsenergie-Rückgewinnung, in immer mehr Fahrzeugen zum Einsatz. Durch die Einführung elektrisch unterstützter statt hydraulischer Lenkungen können, bei rund drei Millionen jährlich neu zugelassener Fahrzeuge, etwa 75 Millionen Liter Kraftstoff eingespart werden. Gut zehn Prozent Einsparpotenzial soll verbessertes Thermomanagement bringen. Gemeint ist die Verkürzung der Aufheizzeit des Motors. Die kann ein zweites Thermostat leisten, das weniger als zehn Euro kostet. Damit würde nebenbei auch die Lebensdauer der Maschine verlängert.
Das Drei-Liter-Auto ist also in greifbarer Nähe. Beim Verbrauch – beim Hubraum ist das Limit von einem Liter längst keine Schamgrenze mehr. Downsizing bei gleichzeitiger Verwendung von Turbolader und Erhöhung der Kompression verspricht generell erhöhte Energieeffizienz.  Wer’s nach wie vor üppiger mag, bei Zylinderzahl oder -inhalt: Hier bietet sich eine Zylinderabschaltung an. Die soll bis zu 15 Prozent Kraftstoffeinsparung bringen.