"Gleichstand bei den CO2-Emissionen künftig möglich"

Der Ottomotor hat künftig weiteres Potenzial zur CO2-Reduzierung, seine Abgasnachbehandlung ist dabei im Vergleich zum Dieselmotor nach wie vor kostengünstiger. Über die Zukunft des Verbrennungsmotors mit neuen Brennverfahren, die weitere Optimierung des Gesamtsystems Antriebsstrang sowie die Chancen für den Dieselmotor in den USA sprach die MTZ mit Peter Langen, Entwicklungsleiter Antrieb bei BMW.

Wann wird der Ottomotor so sparsam sein wie der Diesel?
Beziehen Sie sich da auf den Kraftstoffverbrauch oder die CO2-Emissionen? Grundsätzlich hat der Diesel ja den Vorteil, dass sein Kraftstoff rund 10 Prozent mehr Heizwert als Benzinkraftstoff hat. Diesen Vorteil über das Verbrennungsverfahren zu kompensieren, wird nur schwer möglich sein. Bei den CO2-Emissionen jedoch sind wir schon heute bei unserer neuen Generation von Ottomotoren mit Direkteinspritzung und Magerverbrennung dicht am Diesel dran. Einen Gleichstand bei den CO2-Emissionen halte ich künftig für möglich.

Was ist dafür technisch zu tun?
Mit unserer vollvariablen Ventilsteuerung Valvetronic sind wir schon 2001 einen ganz großen Schritt hinsichtlich Verbrauchsenkung gegangen. Aber auch der Dieselmotor ist inzwischen noch verbrauchsgünstiger geworden, weil er mit Hilfe der Aufladung eine hohe Leitungsdichte bekommen hat. Dem Ottomotor mit Direkteinspritzung fehlt diese Aufladung im breiten Einsatz noch. Unser aufgeladener 3,0-l-Sechszylinder-Motor im BMW 335i beispielsweise leistet 225 kW. Ein in der Leistung vergleichbarer Saugmotor mit mehr Hubraum und zwei Zylindern mehr wäre beim Verbrauch deutlich schlechter und der Gesamtfahrzeug-Balance im BMW 3er nicht zuträglich. Auch die Motormechanik sowie der Ölkreislauf bieten weiteres Potenzial, ebenso wie die Optimierung des Betriebspunkts über die Getriebesteuerung. Man muss den gesamten Antriebsstrang betrachten und optimieren. Genau dies steht hinter unserem Begriff "EfficientDynamics", in dem viele Einzelmaßnahmen subsummiert sind.

Hat der Benziner noch einen Preisvorteil im Vergleich zum Diesel, wenn der Aufwand für die Abgasnachbehandlung, beispielsweise wegen der Partikelemissionen, weiter steigt?
Die derzeit diskutierten Partikelemissionen sind so geringfügig, dass man sich bis jetzt ja noch nicht einmal auf ein geeignetes Messverfahren einigen konnte. Wenn man allerdings davon ausgeht, dass es künftig eine mit dem Diesel vergleichbare Abgasnachbehandlung beim Ottomotor geben würde, dann würde das auch entsprechende Kosten verursachen. Der Ottomotor bietet im Gegensatz zum Diesel allerdings die Möglichkeit, in besonders ungünstigen Betriebspunkten das Verbrennungsverfahren zu wechseln und ihn mit Lambda 1 zu betreiben. Daher gehe ich davon aus, dass die Abgasnachbehandlung des Benzinmotors auch langfristig einfacher und kostengünstiger sein wird.

Wie bewerten Sie neue Brennverfahren - Stichworte Homogene Dieselverbrennung und Otto-Selbstzündung?
Auch wir arbeiten daran. Grundsätzlich ist das Verfahren ja seit Jahren bekannt, und die ersten Versuche im stationären Betrieb liegen schon weit zurück. Diese Verfahren müssen aber in einem breiten Kennfeldbereich und im instationären Betrieb nutzbar sein. Wir sehen in den herkömmlichen Verbrennungsverfahren noch Potenzial, und ein neues Verfahren muss sich gegenüber diesem Potenzial rechnen.

Wann können wir bei BMW damit rechnen?
Wir reden über diese Techniken, wenn wir nahe an der Serieneinführung stehen. Wir müssen bei BMW vielleicht weniger als andere über die Zukunft reden, weil wir heute ja schon in der Breite unserer Modellpalette mit EfficientDynamics Verbräuche erreichen, die andere erst mal nachmachen müssen. Derzeit setzen wir erfolgreich auf EfficientDynamics inklusive unserer vollvariablen Ventilsteuerung Valvetronic und mager betriebener Diesel- und Ottomotoren. Zur richtigen Zeit werden wir mit der richtigen Lösung kommen.
Welcher Weg ist dabei erfolgversprechender, vom Benziner oder vom Diesel auszugehen?
Beide Wege sind denkbar und sinnvoll. Beide Verfahren lassen sich in einem schmalen Kennfeldbereich relativ einfach einsetzen. Zur Erweiterung des Kennfeldbereichs arbeiten wir an einer neuen Aggregatetechnik, die ich derzeit noch nicht tiefer erläutern möchte.

Wie viel Potenzial bietet die weitere Optimierung des Gesamtsystems Antriebsstrang?
Insgesamt bietet diese Optimierung noch Verbrauchssenkungs-Potenzial von einigen Prozent, beispielsweise durch Downsizing. Allerdings muss man viele kleine Schritte beim gesamten Fahrzeug addieren. Insgesamt rechne ich mit 10 Prozent Einsparpotenzial durch weitere Verbesserung von Systemen wie Automatikgetriebe, Bremsenergierückgewinnung, Auto-Start-Stopp-Funktion, Luftklappensteuerung, elektrischer Lenkung oder reibungsarmer Reifen. Dazu kommen noch Hybridsysteme, die weiteres Potenzial bieten. Schlussendlich ist die weiteren Schritte eine Frage von Aufwand und Kundennutzen und davon, inwieweit Kunden bereit sind, diese Techniken zu bezahlen.

Auf dem Genfer Salon hat BMW den X5 "Vision EfficientDynamics" mit Hybridtechnik und mit relativ kleinem 2,0-l-Dieselmotor vorgestellt. Ist das ein Weg, der auch für die Serie realistisch ist?
Das vorgestellte Fahrzeug ist eine Potenzialstudie. Sie verknüpft einen Dieselmotor mit 150 kW Leistung mit einem 15-kW-Elektromotor. Das ist ein denkbarer Weg. Ob wir ihn gehen, steht noch nicht fest. Wir werden das anhand noch kommender Studien entscheiden.

Die deutschen Automobilhersteller, darunter auch BMW, drängen mit Dieselfahrzeugen für Bin5 auf den US-Markt. Welchen Marktanteil für Diesel und Hybrid sehen Sie im Jahr 2015 bei den Neu¬zulassungen in den USA?
Die Kunden in den USA schätzen die hohen Fahrleistungen der Dieselfahrzeuge bei geringem Verbrauch - also sparen ohne Verzicht. Wie sich der Markt entwickelt, ist schwierig vorhersehbar, ich schätze 15 Prozent im Jahr 2015. Der Hybrid hat das Problem teurer Batterien und Leistungselektronik, daher gehe ich persönlich von 10 Prozent Anteil bei den Neufahrzeugen im Jahr 2015 aus.

Emissionen und Verbrauch sind der eine, immer höhere Leistungen der andere Schwerpunkt in der Motorenentwicklung. Welche spezifischen Leistungen sehen Sie mittelfristig beim Diesel- und beim Ottomotor?
Ausgehend von den 74 kW spezifischer Leistung des 2,0-l-Dieselmotors im BMW 123d können wir den Diesel noch auf Werte knapp oberhalb 80 kW steigern. Beim Ottomotor haben wir Literleistungen von 100 kW in Serie - das ist unter der Voraussetzung der Großserienfertigung und der Emissionsgesetzgebung sinnvoll und sachgerecht.

Herr Langen, ich danke Ihnen für dieses Gespräch.


Autor(en): Richard Backhaus

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