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Kraftstoff-Einsparpotenzial bis zu 20 Prozent - Volvo testet Schwungradspeicher

Volvo plant im Herbst dieses Jahres ein Schwungradspeicher-System im öffentlichen Verkehr zu testen. Diese Technologie soll einem Vierzylinder-Motor die Leistung eines Sechszylinders verleihen. Und dies bei einer gleichzeitigen Kraftstoffersparnis von bis zu 20 Prozent, wie der schwedische Hersteller angibt. Gefertigt wird das neue System aus Carbonfaser in Leichtbauweise. Der Automobilhersteller wird bei der Entwicklung der Rekuperationstechnik von der schwedischen Umweltbehörde mit einem Zuschuss von rund 735.000 Euro unterstützt. An dem Technik-Projekt beteiligen sich zudem das Tochterunternehmen Volvo Powertrain als Motoren-Produzent und die schwedische SKF-Group."Unser Ziel ist es, ein komplettes, ganzheitliches System für die Bremsenergie-Rückgewinnung zu entwickeln", erklärt Derek Crabb, Vice President VCC Powertrain Engineering. Bereits im zweiten Halbjahr 2011 soll die neue Technik in einem Volvo getestet werden. Das System habe ein Kraftstoff-Einsparpotenzial von bis zu 20 Prozent. Gleichzeitig gehe eine Leistungssteigerung von 59 Kilowatt einher. Diese vermittele dem Fahrer das Gefühl, "er beschleunige mit einem Sechszylinder-Triebwerk, obwohl es sich um einen Vierzylinder-Motor handelt", fügt Crabb hinzu.

Das neue System mit der Bezeichnung Flywheel Kers (Kinetic Energy Recovery System) ist an die Hinterachse gekoppelt, erklärt das Unternehmen. Während des Bremsvorgangs erzeuge das Schwungrad (Flywheel) bis zu 60.000 1/min. Sobald die Bremsen betätigt würden, schalte sich der Motor automatisch ab. Beim Anfahren wird die gewonnene Bremsenergie vom Schwungradspeicher über einen speziell entwickelten Transformator an das Hinterrad übertragen, heißt es weiter. Die Schwungrad-Energie könne sowohl für die Beschleunigung beim Anfahren als auch zur Unterstützung des normalen Fahrbetriebs genutzt werden.

"Durch das neue System wird der Kraftstoffverbrauch deutlich gesenkt. Zudem haben unsere Berechnungen ergeben, dass der Motor bei Fahrten im Rahmen des offiziellen Testzyklus NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) etwa die Hälfte der Fahrzeit ausgeschaltet bleiben kann", ergänzt Derek Crabb. Die Schwungradspeicher-Technik sei auch deshalb so effektiv, weil das System seine größte Energiezufuhr während der höchsten Belastung erhalte. Dies bedeutet: Je mehr Stopps und Starts, je länger die Fahrt, desto größer ist die Energiegewinnung und gleichzeitig auch die Kraftstoffeinsparung, betont das Unternehmen. Werde darüber hinaus der Motor mit der zusätzlich gewonnenen Rekuperationsenergie gespeist, steigere diese die Leistung um 59 Kilowatt und erhöht das maximale Drehmoment, sodass sich beispielsweise die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h spürbar verringern lasse.

Ein Vorläufer der Schwungradspeicher-Technik wurde bereits in einem Volvo 240 in den 1980er Jahren getestet, blickt der Automobilhersteller zurück. Das damalige Schwungrad sei aus Stahl hergestellt worden.Jedoch habe sich herauskristallisiert, dass Stahlbauweise wenig effektiv und zu teuer sei. Das neue System, das Volvo einsetzen wird, ist aus Carbonfaser in Leichtbauweise gefertigt. Es wiegt rund sechs Kilogramm und hat einen Durchmesser von 20 Zentimetern, nennt der Hersteller Zahlen. Zudem arbeite das Karbonfaser-Schwungrad in einem Vakuum, um Reibungsverluste zu vermeiden.

"Wir sind zwar nicht die ersten Hersteller, die diese Technik testen. Kein anderes Unternehmen hat bisher jedoch ein Verfahren entwickelt, das an der Hinterachse wirkende System mit einem Frontantrieb zu verbinden", erläutert Crabb. "Sollten die Tests erfolgreich verlaufen und die Entwicklung planmäßig voranschreiten, rechnen wir bereits in wenigen Jahren mit der Einführung des serienreifen Systems. Denn die Schwungradspeicher-Technik ist vergleichsweise günstig."
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