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Und es bewegt sich doch

Das Drei-Liter-Auto geht in Serie. Zu marktgängigen Bedingungen unmöglich – so reagierten die Autohersteller ein Jahrzehnt lang auf die Forderung nach Drei-Liter-Autos. 1999 wir der Energieknauser-Traum auf Rädern plötzlich wahr – im Sommer rollen die Unmöglichen vom Band. Wie kommt’s?

Das war mir schon peinlich“, gesteht Jürgen Deister. Vollgetankt hatte er, an einer Autobahnraststätte bei Kiel. Dann stand er an der Kasse und wollte zahlen. „12 Mark 71, sagte der Tankwart. Und ich hatte an dem Tag nicht mal Bargeld dabei, nur meine Kreditkarte.“

Inmitten eines Pulks anderer Volkswagen-Modelle war der Wolfsburger Pkw-Entwickler auf einer Werktestfahrt gewesen. Die ganze Gruppe hatte einen Tankstopp eingelegt. „Da bin ich, vielleicht etwas gedankenlos, einfach mit.“

Dabei hätte gerade er es besser wissen müssen: Jürgen Deister ist Technischer Typbegleiter, wie das werksintern heißt, für den Lupo 3L. Die Markteinführung beginnt im Sommer 1999, zwei weitere Drei-Liter-Modelle aus dem Volkswagen-Konzern sollen bis Jahresende folgen. Einen Prototypen des Drei-Liter-Lupo hatte Deister vor seinem peinlichen Kassengang an die Zapfsäule gesteuert. Nicht mehr als zehn Liter Sprit hatte das sparsame Vehikel auf den 320 Kilometern Fahrt von Wolfsburg verbraucht.

Nicht gespart haben die Volkswagen-Ingenieure an Komfort, an Sicherheit (zwei Airbags, Seitenaufprallschutz, Anti-Blockier-System) und an Fahrleistung: Mit seinem 34-Liter-Tank kommt der Wagen mehr als 1000 Kilometer weit und bringt es auf 165 Kilometer pro Stunde Höchstgeschwindigkeit. „Es war verflixt schwierig, all das angesichts des angestrebten Drei-Liter-Verbrauchs hinzukriegen. Aber der potentielle Käufer würde niemals ein Verzicht-Auto akzeptieren“, bringt Deister die VW-Philosophie auf den Punkt.

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Und in der Tat: Beim Probefahren gebärdet sich der Knauser-Lupo keineswegs als minimalistischer Exot. Es fährt sich im spritsparenden „Economy“-Schaltmodus wie ein normales Automatikfahrzeug. Beschleunigung, Motorgeräusch, Federung, Innenausstattung, 360 Kilogramm Zuladung – alles im besten Sinne normal. An das „Segeln“ hat man sich rasch gewöhnt – bei Gasrücknahme während des Fahrens schaltet der Motor in den Leerlauf. Ebenso an die Stopp-Start-Automatik: Nach drei Sekunden Stillstand bei getretener Bremse, beispielsweise im Stau oder an einer Ampel, schaltet sich der Motor ab.

Hebt man den Fuß vom Bremspedal, springt das Aggregat sofort wieder an. Herzstück des viersitzigen Flitzers ist das direkteinspritzende Turbodiesel-Aggregat mit drei Zylindern und nur 1,2 Liter Hubraum: „Der kleinste jemals realisierte Pkw-Seriendiesel“, begeistert sich Jürgen Deister. Je eine Pumpe- Düse-Einheit pro Zylinder zerstäubt mit 2000 Bar Druck den Kraftstoff in feinste Tröpfchen. So verbrennt er vollständiger und rußärmer als bei den bislang im Motorbau realisierten 1300 Bar Einspritzdruck. Der Motor leistet maximal 45 Kilowatt.

Doch mit dem hocheffizienten Dieselmotor allein wäre es nicht gelungen, einen Kraftstoffverbrauch von genau 2,99 Liter auf 100 Kilometer, gemessen im neuen europäischen Fahrzyklus (siehe „Verbrauch auf dem Prüfstand“, Seite 36), zu verwirklichen. Auch das automatisierte Direktschalt-Getriebe, Reifen mit besonders kleinem Rollwiderstand und der niedrige Luftwiderstandsbeiwert (cw-Wert) von 0,29 tragen zur Sprit-Ökonomie bei. Vor allem aber ist der Drei-Liter-Lupo eine reife Ingenieurleistung in punkto Leichtbau.

Die Faustformel lautet: 10 Prozent weniger Fahrzeuggewicht bringen 4,5 Prozent Kraftstoff-Einsparung. Die Standardausführung des Lupo SDI, die seit September 1998 auf dem Markt ist, wiegt 980 Kilogramm. Der Drei-Liter-Lupo hingegen wurde auf 830 Kilogramm abgespeckt: mittels Neukonstruktionen und den Ersatz von Stahl durch Aluminium und Magnesium.

Rund 15 Prozent der Welt-Magnesiumproduktion wandern in den Automobilbau. Die Volkswagen AG sicherte sich 1995 den Nachschub durch ein Joint-Venture mit dem Unternehmen Dead Sea Works in Israel: Das Tote Meer ist reich an Magnesiumsalzen. 1997 nahm die Anlage den Betrieb auf. Sie erzeugt in der ersten Ausbaustufe 27 500 Jahrestonnen Magnesium.

Magnesium ebenso wie Aluminium avancieren durch neue Gieß-, Legierungs- und Schmiedetechniken zu Gewinnern am großen Ziel „Kraftstoff sparen“ – hinter dem unter anderem der Wunsch nach Ressourcen- und Klimaschutz steht. Auch wenn niemand die Behauptung wagt, allein die Markteinführung von Drei-Liter-Autos könne bei den verkehrsbedingten Kohlendioxid-Emissionen eine Trendwende herbeiführen.

„Wir planen den Absatz von etwa 6000 Drei-Liter-Lupos im ersten Jahr“, sagt Hans-Joachim Radde, Produktmarketing-Leiter der Marke VW, und hofft auf Akzeptanz des voraussichtlichen Preises in Höhe von 26500 Mark pro Fahrzeug. Zum Vergleich: 6000 Autos vom VW-Modell Golf laufen allein an zwei durchschnittlichen Produktionstagen von den Wolfsburger Bändern.

Die Realität in Deutschland: 7,91 Liter auf 100 Kilometer beträgt gegenwärtig der „Flottenverbrauch“, der Durchschnittsverbrauch der hierzulande neu zugelassenen Personenkraftwagen. Pro gefahrenem Kilometer bläst das – statistische – 7,91-Liter-Auto unserer Tage rund 190 Gramm Kohlendioxid (CO2) aus dem Auspuff.

Der Drei-Liter-Lupo unterschreitet die 90-Gramm-Marke – ein Vorgriff auf kommende Zeiten. Bis zum Jahr 2005, so hat die deutsche Autoindustrie sich selbstverpflichtet, soll der CO2-Ausstoß von hierzulande produzierten Neuwagen gegenüber 1988 um 25 Prozent sinken. Bis 2020 hat der Verband der europäischen Automobilhersteller sogar eine Halbierung des CO2-Ausstoßes in Aussicht gestellt – ohne drastischen Verbrauchsrückgang pure Illusion.

Seit mindestens zehn Jahren geistert die Forderung nach dem Drei-Liter-Auto umher – doch es blieb bei Anläufen: 1995 trat auf der Frankfurter Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) die Adam Opel AG ins Rampenlicht und präsentierte ein Drei-Liter-Auto. Der 720 Kilogramm leichte Corsa Eco 3 war mit zwei Airbags plus Seitenaufprallschutz ausgestattet und wurde von einem direkteinspritzenden Turbo-Diesel-Motor mit 1,7 Liter Hubraum angetrieben. Durchschnittsverbrauch: 3,4 Liter auf 100 Kilometer. Doch kein potentieller Käufer durfte hoffen, das auch aus edelsten Ultraleicht-Werkstoffen wie Titan und Kohlefaser gebaute Fahrzeug zu erwerben – nicht einmal, wenn er den theoretischen Preis von rund 50000 Mark hingeblättert hätte. Dazu Vorausentwicklungsleiter Prof. Fritz Indra: „Es machte wirtschaftlich keinen Sinn, dieses Auto zu produzieren. Es war als reiner Technologieträger gedacht. Unser Ziel war es, statt dessen den Verbrauch der gesamten Flotte zu reduzieren.“ 1996 pries die Organisation Greenpeace ihren „SmILE“ (Kürzel für: Small, Intelligent, Light, Efficient) an. Im Greenpeace-Auftrag hatte die Swissauto Wenko AG in Burgdorf/Schweiz einen Renault Twingo umgebaut und auf einen Durchschnittsverbrauch von 3,3 Liter Benzin pro 100 Kilometer heruntergetrimmt. Besonders stolz verwiesen die Präsentatoren auf den neuentwickelten Ottomotor im SmILE, der mit 0,36 Liter Hubraum eher an einen Motorrad-Antrieb erinnert. Doch nicht anders als der Corsa Eco 3 war auch dies nur eine Studie auf Rädern. Ziel der Übung diesmal: Die Umweltschutzorganisation provozierte die Autoindustrie – die könne längst Drei-Liter-Autos produzieren, wenn sie nur wolle. Beifall von Umwelt-Freaks, aber Buhrufe vom automobilen Establishment: Ein allein auf Niedrigverbrauch optimiertes Show-Fahrzeug könne jeder hinstellen; der Mangel an Sicherheit und Komfort mache so etwas wie den SmILE unverkäuflich. Einerlei: Zu kaufen hatte es eh nichts gegeben. Im Dezember 1997 kam frohe Kunde aus Japan. Da rollte der erste Toyota Prius in einen Verkaufsraum – ein Auto mit einem Durchschnittsverbrauch von 3,6 Liter Normalbenzin. Mehr als 20000 davon wurden bislang verkauft, zum Preis von umgerechnet 32 000 Mark. Der Prius hat eine Kombination von Verbrennungs- und Elektromotor („Toyota Hybrid System“) unter der Haube. Ein 42-Kilowatt-Ottomotor mit 1,5 Litern Hubraum betreibt einen Generator und erzeugt Strom, der eine große Nickel-Metallhydrid-Batterie lädt. Die Batterie versorgt wiederum den Elektromotor.

Da bekommen Ingenieure verträumte Augen, auch die von der Konkurrenz: Der Toyota Prius ist mit seinem Mix aus Benzin- und Elektromotor, Generator und Batterien ein Meisterwerk – aber zu schwer für einen Drei-Liter-Verbrauch.

Je nach Bedarf wechselt – elektronisch geregelt – der Betriebszustand: Anfahren in der Regel per Elektromotor, bei höheren Geschwindigkeiten teilweise Zuschaltung des Ottomotors. Bei starkem Beschleunigen oder bei Bergfahrten schuften Otto-plus Elektromotor, letzterer zusätzlich aus der Batterie gespeist. Die Summe dieses Pendelspiels drückt den Kraftstoffverbrauch auf 3,6 Liter pro 100 Kilometer.

Allerdings nur in Japan: Verbrauchswerte werden durch eine festgelegte Folge von Fahrvorgängen auf dem Prüfstand ermittelt – weltweit uneinheitlich. Im japanischen 10-15-Zyklus brilliert der Prius mit der Drei vor dem Komma. Doch im neuen europäischen Fahrzyklus sind höhere Durchschnitts- und Spitzengeschwindigkeiten üblich: Hier würde der Prius nach Berechnungen des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie mit etwa 4,5 Liter auf 100 Kilometer abschneiden.

Noch weiter wird der Toyota Prius von einem Drei-Liter-Auto entfernt sein, wenn er – voraussichtlich ab 2000 – in Europa auf den Markt kommt. Firmensprecher Frank Dudley von Toyota Deutschland erläutert: „Die europäische Version wird einen kräftigeren Motor haben, soll aber trotzdem noch unter 5 Liter pro 100 Kilometer verbrauchen.“

Trotz gewichtsparender Konstruktion: Zwei Aggregate an Bord – Elektro-plus Verbrennungsmotor – schlagen nun mal schwer zu Buche. So bringt der Prius in der japanischen Version bereits 1240 Kilogramm auf die Waage.

Die Folge: Nur 275 Kilogramm Zuladung konnte der Hersteller zulassen. So mögen vier grazile Japaner den Viersitzer noch nutzen können. Aber vier Europäer à 80 Kilogramm wären bereits zu schwer, erst recht mit Gepäck.

Zwei Aggregate an Bord belasten auch die Fertigungskosten. Frank Dudley erklärt, man wolle mit der Modellreihe künftig Gewinne erzielen. In der Branche laufen derweil Gerüchte um: „Die haben den Schrecken ihres Lebens gekriegt, als nach der Präsentation des Prius Tausende von Bestellungen hereinkamen“, amüsieren sich die Branchenkollegen. Toyota müsse bislang pro verkauftem Prius mehr als 10000 Mark draufgelegt haben, rechnen sie vor.

Prof. Stefan Pischinger, geschäftsführender Gesellschafter der Motoren-Entwicklungsfirma FEV und Lehrstuhlinhaber am Institut für Verbrennungskraftmaschinen der Technischen Hochschule Aachen, hält sich aus den Spekulationen heraus. Doch er bestätigt: „Ein Hybrid-Antrieb verursacht durch den zweiten Motor und die höhere Batteriekapazität 5000 bis 10000 Mark Mehrkosten.“

Pischinger hält die Senkung des Flottenverbrauchs für weit wichtiger als das Schielen nach dem ominösen Drei-Liter-Mobil. Wenn’s das unbedingt sein müsse, dann sei ein sehr kleiner, direkteinspritzender Dieselmotor der derzeit erfolgversprechendste Antrieb.

Daß nach vielen Jahren des „geht nicht“ und „zu teuer“ nun doch Drei- Liter-Autos Wirklichkeit werden, sieht der Aachener Experte als Ergebnis einer „intelligenten Auswahl: Entscheidend ist das Schnüren eines Pakets technischer Einzelmaßnahmen, die in der Summe für den Käufer bezahlbar bleiben“. Dahinter steckt eine Menge Computersoftware: „ohne die Simulation von Fahrzeugkomponenten und deren Verhalten im Rechner unmöglich“.

Konkretes Beispiel: Kleine, direkteinspritzende Dieselmotoren sind zwar sparsam, neigen aber zu lautem „Nageln“. Also mußte Geräuschdämmung her. Den Durchbruch brachten indes nicht zusätzliche Motorverkapselung oder Dämm-Matten, sondern die gestufte Einspritzung. Dabei wird der Kraftstoff – elektronisch getaktet – als Vor- und Hauptinjektion in den Brennraum gesprüht. So läuft die Verbrennung sanfter, das Nagelgeräusch wird bereits am Ort der Entstehung gedämpft. Das erspart weitere Dämm-Maßnahmen. Rasch möglich wurde das durch Einsatz der Computersimulation – bis zur Berechnung des Prozesses im Brennraum.

Nur rechnerunterstützt konnte auch das „Simultaneous Engineering“ zum Erfolg werden. Stefan Pischinger: „Schon in der Frühphase der Arbeit an einem neuen Bauteil sitzt der Zulieferer – direkt oder via Datenleitung – neben dem Automobil-Konstrukteur und bringt sein Spezialwissen ein, vor allem bezüglich der erwartbaren Produktionskosten.“ Zusammen mit neuen Produktionstechniken habe das den Automobilbau in den neunziger Jahren teils um die Hälfte der früheren Kosten entlastet. So werden jetzt technisch anspruchsvolle Niedrigverbrauchsfahrzeuge von unbezahlbaren Ausstellungsstücken zur Serienware.

Also: alles bestens? Jein, sagt Dr. Rudolf Petersen, Abteilungsdirektor im Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie.

Der Co-Autor des 1998 erschienenen Buches „Das Drei-Liter-Auto“ findet es zwar richtig, wenn die Forderung an die Industrie nach verbrauchsreduzierten Fahrzeugen Gehör findet. Doch daß dies dieselgetriebene Vehikel sind, gefällt ihm nicht: „Krebskrankheiten könnten gefördert werden, weil die Rußpartikel in den Abgasen immer feiner verteilt sind und dadurch immer lungengängiger werden.“ Eine Sicht, die Stefan Pischinger nicht teilt: „Es gibt keinerlei Nachweis, daß moderne Dieselmotoren mit hohen Einspritzdrücken einen höheren Anteil an kleinen Rußpartikeln aufweisen.“

Überhaupt nicht schmeckt Rudolf Petersen, was bei den Kraftstoffpreisen passiert: „Die Autokäufer erhalten hier verwirrende Signale. Einerseits sollen sie weniger Kraftstoff verbrauchen – andererseits haben wir aber ein Überangebot an Mineralöl und international fallende Preise. Die kürzlich von der deutschen Bundesregierung verordneten sechs Pfennige mehr Mineralölsteuer waren halbherzig.“

Petersen wünscht sich statt dessen verläßliche Aussagen der Regierung über spürbare Kraftstoffpreis-Erhöhungen für die nächsten zehn Jahre. „Das würde der Akzeptanz von Niedrigverbrauch-Autos guttun“, sagt er. Und findet harte Worte für billigen Sprit: „Ein Verbrechen am Ziel der Nachhaltigkeit.“

Gründlich erleichtert Gegenüber seinem Vetter Lupo SDI – 1,7-Liter-Dieselmotor, Gesamtgewicht 980 Kilogramm – wurde der Drei-Liter-Lupo um 150 Kilogramm leichter. So kam der Gewichtsverlust zustande: Motor/Getriebe Motorgehäuse, Zylinderkopf, Getriebegehäuse und Ölwanne aus Aluminium hohlgebohrte Getriebewellen – 26 kg

Ausstattung Dünnglas Sitzlehnen und Fußhebelwerke aus Aluminium Sitzrahmengestelle und Lenkradskelett aus Magnesium – 18 kg

Fahrwerk Motorhilfsrahmen, Lenkgetriebe, Dämpferbeine, Querlenker, Bremssättel vorne, Trommelbremse hinten aus Aluminium Leichtmetall- Schmiederäder und Spezialreifen – 60 kg Karosserie Stahlblech mit verminderter Stärke Hauben, Türen, Kotflügel und Stoßfänger aus Aluminium, Magnesium, Kunststoff – 50 kg

So senken Sie Ihren Spritverbrauch Georg Fischer verfolgt den Rummel um die magischen drei Liter mit leichtem Kopfschütteln. „Die meisten Leute glauben offenbar, der vom Hersteller angegebene Durchschnittsverbrauch ihres Autos sei eine technische Konstante. Aber gleich, ob da nun 9,3 oder 7,5 oder 6,6 Liter pro 100 Kilometer stehen – mit Economy-Fahrweise liegt man auf jeden Fall drunter.“

Wie man das macht, lehrt der gebürtige Wiener als Instruktor im „Mercedes-ECO-Training“. Mehr als 500 Teilnehmer pro Jahr erfahren an acht Trainingsorten in Deutschland in eintägigen Kursen, wie man garantiert 15 Prozent Spritverbrauch spart.

ECO-Training: An einem Meßgerät liest die Kursteilnehmerin direkt ab, welcher Fahrvorgang wieviel Kraftstoff kostet.

Das kostet 150 Mark pro Person und ist weder riskant noch unbequem – auch kein Schleichkurs: Davon hält Fischer, seit 22 Jahren aktiver Motorsportler und dreimal österreichischer Rallyemeister, gar nichts. „Ich zeige den Leuten lediglich, wie sie sinnlose Verschwendung von Kraftstoff vermeiden können – ohne Abstriche an der Sicherheit und fast immer ohne Verlängerung der Fahrzeit.“ Als Lerneffekt nehmen die Teilnehmer beispielsweise mit: Gleichmäßig fahren. Wer in der falschen Situation beschleunigt, um kurz danach wieder bremsen zu müssen, vernichtet einen Teil der im Fahrzeug steckenden Bewegungsenergie und wandelt sie unwiederbringlich in Wärme um. Das kostet unnötig Sprit. Ohne Warmlaufenlassen sofort losfahren, sofort den höchstmöglichen Gang wählen. Beim Beschleunigen spätestens bei einer Drehzahl von 2500 Umdrehungen pro Minute hochschalten. Reifen immer korrekt aufpumpen – sonst steigt der Rollwiderstand unnötig.

Die Drei vor dem Komma hat der Fahrtrainer längst realisiert – auf der ECO ’96, einer Spritspar-Tour durch Europa: „Mit einem serienmäßigen VW-Polo SDI blieb der Verbrauch stets zwischen 3,5 und 4 Liter auf 100 Kilometer.“ Dabei steht für dieses Modell ein Durchschnittsverbrauch von 4,4 Litern in den Papieren. Georg Fischers Credo: „Der Einfluß des Fahrers auf den Kraftstoffverbrauch ist größer als der Einfluß des Fahrzeugs.“ Für Interessenten: Mercedes-ECO-Training Münchner Straße 24 85774 Unterföhring Tel. 089/9 50 60 51 Fax 089/9 50 60 79

Thorwald Ewe

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