Consumer Electronics Show 2015 Mercedes-Benz F 015: Vision des autonomen Fahrens

Mercedes-Benz hat auf der Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas die autonom fahrende Luxuslimousine F 015 Luxury in Motion vorgestellt. Das Forschungsfahrzeug kommuniziert kontinuierlich zwischen Fahrzeug, Passagieren und Außenwelt.

Der F 015 Luxury in Motion ist die Mercedes-Vision eines neuartigen Fahrzeugkonzepts. Außergewöhnlich sind schon die Proportionen: Der F 015 ist 5.220 mm lang, 2.018 mm breit und 1.524 mm hoch. In den Prototypen ist ein Elektroantrieb mit Brennstoffzelle integrierbar. Dieser basiert auf dem F-Cell Plug-In Hybrid des Forschungsfahrzeugs F 125! aus dem Jahr 2011 und kombiniert die Stromerzeugung an Bord mit einer leistungsfähigen und kompakten Hochvoltbatterie. Zur Wasserstoffspeicherung sieht das Konzept 700-bar-Drucktanks aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) vor. Ihr Fassungsvermögen beträgt 5,4 Kilogramm Wasserstoff, sie lassen sich aufprallgeschützt im Wagenboden integrieren.

Die kompakte Hochvoltbatterie ist mit dem Brennstoffzellen-System im Vorderwagen installierbar und verfügt über eine Kapazität von 29 kWh. Dieser Energiegehalt ermöglicht eine rein batterieelektrische Reichweite von rund 200 Kilometern und dient auch als „Boost“, um die Leistung des Antriebs, etwa beim Beschleunigen, kurzfristig zu erhöhen. Die Batterie ist berührungslos per Induktion aufladbar. Die Gesamtreichweite dieses Elektro-Hybridsystems beträgt laut Hersteller 1.100 Kilometer.

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Weiterentwickeltes Brennstoffzellen-System

Der Brennstoffzellen-Stack kann den Fahrstrom für zwei jeweils 100 kW (136 PS) starke Elektromotoren liefern. Sie sind raumsparend im Heck angeordnet und übertragen ihre Antriebskraft auf die Hinterräder. Insgesamt erreicht das elektrische Antriebssystem eine Spitzenleistung von 200 kW (272 PS). Das maximale Drehmoment von jeweils 200 Newtonmetern steht ab dem Start zur Verfügung und sorgt für kraftvolle Beschleunigung: Den Spurt von 0 auf 100 km/h absolviert der F 015 laut Mercedes in 6,7 Sekunden, die Höchstgeschwindigkeit wird bei 200 km/h abgeregelt. Der Verbrauch liege umgerechnet bei nur 0,60 Kilogramm Wasserstoff pro 100 Kilometer, das entspricht 2,0 Liter Dieseläquivalent, kombiniert nach NEFZ.

Hybrid-Karosserie-Leichtbau

Die Karosserie besteht aus einem Hybrid-Leichtbau-System. Zum Abbau von Aufprallenergie werden beispielsweise statt herkömmlicher Stähle faserverstärkte Kunststoffe (FVK), insbesondere auf Carbon-Basis (carbonfaserverstärkter Kunststoff, CFK), eingesetzt. Der Motorsport-Werkstoff kann bei einem Aufprall gewichtsspezifisch die vier- bis fünffach höhere Energiemenge als Stahl oder Aluminium absorbieren und ist gleichzeitig deutlich leichter. Mit einer Kombination aus CFK, Aluminium und hochfesten Stählen konnten die Leichtbau-Experten eine um 40 Prozent leichtere Rohkarosserie im Vergleich zu heutigen Serienfahrzeugen realisieren.

Die bisher üblichen Längsträger aus Stahl an der Front ersetzten die Entwickler durch plattenförmige Mehrkammerprofile, die aus einem sehr leichten CFK-Verbundwerkstoff bestehen. Zusammen mit zusätzlichen Querversteifungen oberhalb und unterhalb der Stirnwand ergibt sich so laut Mercedes eine hocheffiziente, hochsteife Frontbox-Einheit. Dort lässt sich die Brennstoffzelle integrieren, deren Komponenten bei einem möglichen Aufprall ideal geschützt sind. Eine ähnliche Konstruktion ist am Heck zu finden: Dort beherbergt sie die beiden Elektromotoren, wichtige Steuereinheiten und Hochvoltkomponenten.

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