"Die Regelaufgabe nicht unterschätzen"

Der Elektroantrieb bietet für die Fahrdynamik neue Chancen, meint Professor Stefan Gies, der die Fahrwerkentwicklung bei Volkswagen verantwortet. Trotzdem will er nichts überstürzen: Gebremst wird auf absehbare Zeit weiterhin hydraulisch.

Lieber Professor Gies, alle Welt redet über umweltverträgliche Antriebe. Bleiben Fahrdynamik und ein gutes Fahrwerk überhaupt ein Entwicklungsschwerpunkt?
Zu allererst bedeutet ein gutes Fahrwerk Sicherheit für den Kunden. Und Sicherheit wird eine Kundenanforderung bleiben. Sicher mit unterschiedlichen Akzenten in den regionalen Märkten. So gibt es Märkte - hier in Europa beispielsweise - die fahrdynamische Aspekte weit in den Vordergrund stellen. So bleibt der deutsche Markt mit seinem Hochgeschwindigkeitsanteil sicher der weltweite Benchmark für die Bremsenentwicklung. Andere Märkte, China beispielsweise, sind eher komfortorientiert. Und natürlich differieren die Kostenanforderungen der einzelnen Märkte.

Die Anforderungen unterscheiden sich ja nicht nur regional, sondern auch innerhalb der vielen Marken im Volkswagen-Konzern. Wie managen Sie diese Komplexität?
Die Antwort darauf gibt unser Baukastensystem, mit dem wir den Baureihen und Marken eine Vielzahl in der Breite erprobter Systeme bereitstellen. Differenzierende Bauteile und Systeme können durch standardisierte Schnittstellen und frühe Berücksichtigung in der Entwicklung mit überschaubarem Aufwand integriert werden.

Welche Bausteine sind denn in diesem System?
Für das Fahrwerk auf der höchsten Ebene ganze Achsen. Die Verwendung verschiedener Achskonzepte in einer Karosserie bedingt natürlich, dass man einheitliche Anschraubpunkte in der Karosserie vorsieht. Umgekehrt soll ein Achstyp in verschiedenen Karosserien eingesetzt werden können. Um die erforderlichen geometrischen und funktionalen Anpassungen zu ermöglichen, sind in einer nächsten Ebene einzelne Achsbauteile als Variierungsumfang definiert und stehen dem Baukasten zur Verfügung.

Wie groß ist das Potenzial, das man auf diese Weise bergen kann?
Ziel ist es, mit möglichst geringer Teilevielfalt eine hohe Zahl von Fahrzeugderivaten, zugeschnitten auf die jeweiligen Marktanforderungen, darzustellen. Bei unserem modularen Querbaukasten MQB haben wir beispielsweise trotz zunehmender Fahrzeugderivate die Anzahl der Lenksäulenvarianten um 40 Prozent verringert. Das Potenzial unterscheidet sich allerdings je nach Baugruppe: Bei den Vorderachsen haben wir ja ohnehin im MQB immer eine McPherson-Vorderachse. Hier gibt es dann Varianten durch Verwendung von Aluminiumbauteilen und beispielsweise Spurverbreiterung. Bei den Hinterachsen ist die Konzept-Variabilität weitaus größer.

Kommen wir nicht dahin, dass die Variabilität immer mehr durch elektronische Regelsysteme hergestellt wird, während die Mechanik weitgehend identisch ist?
Ich bin fest davon überzeugt, dass eine sehr gute mechanische Basis auch künftig das Fahrwerk prägen wird. Letztlich hat das Fahrwerk die Aufgabe, die Reifenaufstandsfläche auf der Fahrbahn zu maximieren und damit eine hohe Kraftübertragung zu gewährleisten. Deshalb muss entsprechend dem Anspruch eines Fahrzeugs zunächst der passende Achstyp festgelegt werden. Darauf aufsetzend können Regelsysteme den gegebenen Spielraum nutzen und besser ausreizen.

Torque Vectoring müsste demnach das ideale Regelsystem für Ihre Philosophie sein.
Torque Vectoring bietet dem ambitionierten Fahrer optimierte Möglichkeiten. Sie spüren auf der Landstraße, wie das Fahrzeug in die Kurve hineinzieht. Aber solche Systeme, die wir bei Audi ja im Einsatz haben, sind relativ aufwendig im Achsdifferential realisiert. Volkswagen steht für die Demokratisierung von Innovation. Deshalb setzen wir bei VW auf die über die Bremsen wirkende elektronische Variante XDS, die ähnliche Fahrerlebnisse bietet, indem das kurveninnere Rad an der Vorderachse bei Radentlastung frühzeitig abgebremst und so Vortriebskraft zum kurvenäusseren Rad verschoben wird.

Was bietet das Elektroauto für Sie als Fahrwerker denn an Chancen, was an Herausforderungen?
Ein Elektromotor ist deutlich feiner regelbar als ein Verbrennungsmotor, der zudem nur oberhalb der Leerlaufdrehzahl arbeitet. Voll automatisiertes Anfahren oder Abbremsen im Stop-and-Go, gesteuert über Radarsensoren, können Sie mit dem Elektromotor unglaublich feinfühlig gestalten. Sie haben eine saubere Ansteuerbarkeit, bis hin zur Antriebsschlupfregelung. Außerdem bietet uns der Elektromotor die Möglichkeit, Bremsenergie zu rekuperieren. Auch wir Fahrwerker haben die Aufgabe, an CO2-Einsparungen mitzuwirken. Das größte Potenzial steckt hierbei in der Bremse. Der Elektromotor kann halt auch als Generator arbeiten.

Eine große Herausforderung ist aber wohl die Abstimmung zwischen mechanischer Bremse und elektrischem Bremsen. Müssen sich Autofahrer künftig darauf einstellen, dass sich das Bremsgefühl verändert?
Die Bremse und das Bremspedalgefühl sind uns sehr wichtig und wir gehen hier keine Kompromisse ein. Notfalls schränken wir eher die maximale Rekuperation ein. Wir werden die Bremsentechnologie evolutionär weiterentwickeln und für zunehmendes elektromotorisches Bremsen ertüchtigen.

Was wäre der richtige technische Ansatz?
Wir müssen die Pedalrückstellkraft aktiv beeinflussen können ohne die direkte Ver-bindung zum hydraulischen Bremssystem aufzugeben. So können wir dann den elektromotorischen Bremsanteil auf das Brems-pedal zurückmelden, erhalten aber gleichzeitig den Kontakt zur Radbremse.

Wie fern ist eine Zukunft, in der eine Bremse ohne Hydraulik auskommt?
Da wird ja seit vielen Jahren dran gearbeitet - zum Beispiel an der Keilbremse. Die Frage ist, wie weit man bei der Einführung gehen will. Es gibt auch Ideen, die Vorderradbremsen erst einmal hydraulisch zu lassen, die hintere Bremse aber mit elektrischen Aktuatoren zu fahren, um das Ganze überschaubar zu halten. Ich sehe aber momentan keine dramatischen Vorteile elektrischer Aktuatoren gegenüber der Hydraulik. Das Elektrofahrzeug bietet hier allerdings den Vorteil, dass die elektrische Leistung an Bord deutlich höher ist und das Bordnetz sehr sicher ausgelegt wird. Damit öffnen sich die Türen zu neuen Technologien, auf Basis von Elektroaktoren.

Es wird heftig diskutiert, wo man den Elektromotor künftig unterbringt. Was halten Sie als Fahrwerker von der Idee des Radnabenmotors?
Der Radnabenmotor ist aus meiner Sicht derzeit zu teuer. Neue Fahrzeugkonzepte müssen aufzeigen, welche Vorteile sich ergeben. Elektromotor, Bremse und Radaufhängung in der Radschüssel unterbringen, ist jedenfalls keine einfache Aufgabe.

Also nur Nachteile? Der Einzelradantrieb müsste dem Fahrdynamiker doch zusagen.
Die Möglichkeiten - denken Sie an Torque Vectoring - sind durchaus reizvoll. Aber aus den neuen Freiheiten ergeben sich auch Herausforderungen. Sie dürfen beispielsweise die Regelaufgabe nicht unterschätzen. Sie können ja nicht nur neue Funktionen darstellen, sondern müssen erst einmal die heutige Funktion, etwa einen ordentlichen Geradeauslauf, sicher darstellen können. Aber für den Fahrwerker wäre es schon reizvoll, zwei Einzelmotoren zu haben, die vielleicht realistischerweise erst einmal im geschützten Bereich auf der Achse sitzen und das heutige Differenzial ersetzen.

Für das Elektrofahrzeug wird viel über Leichtbau nachgedacht. Kommt jetzt der Durchbruch für die Composites?
Auf Entwicklungsebene haben wir bereits komplette Räder aus Faserverbundwerkstoffen dargestellt. Für die Serie ist eindeutig festzustellen, dass das noch keine Option ist. Das Problem ist das Versagensverhalten. Da gilt für uns Fahrwerker immer noch: "Leck vor Bruch" - ein Versagen, beispielsweise durch einen Missbrauch, muss sich frühzeitig ankündigen. Bei Faserverbundstoffen kann man teilweise beobachten, dass sie bei Überlast geradezu explodieren, ohne dass dies vorher zu erkennen wäre. Deshalb sind Hybridstrukturen, die die Vorteile der jeweiligen Werkstoffe kombinieren, eher aussichtsreich. Metallische Bauteile mit CFK-Einlagen sind denkbare Lösungen.

Herr Professor Gies, herzlichen Dank für das Gespräch.

(Fotos: Roland Niepaul)


Autor(en): Johannes Winterhagen

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