Alternative Antriebe

Volvo testet erfolgreich Schwungradspeicher

| Redakteur: Thomas Günnel

Volvo hat im Jahr 2012 seinen Schwungradspeicher in einem Testfahrzeug im Straßenverkehr getestet. Das Ergebnis: Das Kohlefaser-Schwungrad ist praktikabel, eine deutliche Verbrauchsreduzierung ist damit möglich.
Volvo hat im Jahr 2012 seinen Schwungradspeicher in einem Testfahrzeug im Straßenverkehr getestet. Das Ergebnis: Das Kohlefaser-Schwungrad ist praktikabel, eine deutliche Verbrauchsreduzierung ist damit möglich. (Foto: Volvo)

Volvo will den Verbrauch seiner künftigen Fahrzeuge deutlich senken und hat dazu im Jahr 2012 umfangreiche Tests gefahren. Kern ist die mechanische Rekuperation: eine Schwungrad-Technik, die besonders im Stadtverkehr effizient arbeiten soll.

Das System trägt den Namen Schwungrad KERS (Kinetic Energy Recovery System) und arbeitet an der Hinterachse. Beim Verzögern des Fahrzeugs beschleunigt die Bremsenergie das Schwungrad auf bis zu 60.000 Umdrehungen pro Minute. Sobald das Fahrzeug wieder anfährt oder beschleunigt, leitet das rotierende Schwungrad die gespeicherte Energie über ein spezielles Getriebe an die Hinterräder. Der Verbrennungsmotor, der seine Kraft an die Vorderräder überträgt, wird während des Bremsvorgangs abgeschaltet.

„Kombiniert mit einem Turbo-Vierzylinder, kann die Schwungrad-Technik den Kraftstoffverbrauch um bis zu 25 Prozent gegenüber einem vergleichbaren Sechszylinder-Turbomotor senken", erklärt Derek Crabb, Vizepräsident Powertrain Engineering bei der Volvo Car Group. „Durch die kurzzeitige Bereitstellung von 80 zusätzlichen PS beschleunigt der Vierzylinder zudem ebenso gut wie ein Sechszylinder." Das Testfahrzeug, ein Volvo S60, benötigte 5,5 Sekunden von null auf 100 km/h. Zum Vergleich: Der stärkste derzeit verfügbare S60 T6 AWD mit 3,0-Liter-Sechszylinder-Turbo-Ottomotor mit 304 PS benötigt für den Sprint von 0 auf 100 km/h 5,9 Sekunden.

Besonders effizient im Stadtverkehr

Da das Schwungrad durch Bremsmanöver in Bewegung versetzt wird und die Speicherung der Bremsenergie auf die Dauer der Rotation begrenzt ist, arbeite das System im Stadtverkehr mit häufigen Brems- und Beschleunigungsvorgängen besonders effizient. „Die Energie des Schwungrads treibt das Fahrzeug für kurze Zeit allein an. Dies hat maßgeblichen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch. Nach unseren Berechnungen wäre der Verbrennungsmotor im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) die Hälfte der Zeit abgeschaltet", erläutert Crabb.

Die Technik an sich ist nicht neu: In der Vergangenheit entwickelten unterschiedliche Automobilhersteller daran. Die verwendeten Schwungräder aus Stahl waren jedoch oft sehr groß und schwer. Zudem war ihre Rotationskapazität beschränkt. Dem wirken die Schweden mit Kohlefaser entgegen. Das von Volvo jetzt getestete Schwungrad wiegt nur rund sechs Kilogramm und hat einen Durchmesser von 20 Zentimetern. Das Rad dreht sich außerdem im Vakuum, um Reibungsverluste zu minimieren.

Erste Tests im Jahr 2011

Bereits im Jahr 2011 hatte Volvo angekündigt, einen Prototypen mit dem System auszustatten. Nach Abschluss der Tests will der Hersteller prüfen, ob und wie sich die Technik in künftigen Fahrzeugen des Konzerns einsetzen lässt. Die schwedische Umweltbehörde unterstützt die Volvo Car Corporation bei der Entwicklung der Rekuperations-Technik mit einem Zuschuss von 6,57 Millionen Kronen – zirka 735.000 Euro. An dem Technik-Projekt beteiligen sich zudem das Tochterunternehmen Volvo Powertrain, ein Motoren-Produzent, und die schwedische SKF-Group, ein führender Hersteller unter anderem von Qualitätslagern und Schmiersystemen.

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