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Konzeptfahrzeug bionic car von Mercedes-Benz: Kofferfisch als Vorbild

Mit einem neuen Konzeptfahrzeug untersucht DaimlerChrysler das Potenzial der Bionik für die Automobilentwicklung. Dabei werden durch das Zusammenspiel von moderner Dieselmotorentechnik und einer neuartigen Abgasreinigung laut Hersteller Bestwerte beim Kraftstoffverbrauch und bei den Emissionen erzielt. Die Studie Mercedes-Benz bionic car feiert anlässlich des diesjährigen DaimlerChrysler-Innovationssymposiums in Washington Weltpremiere.

Die Ingenieure des Mercedes-Benz Technology Centers und der DaimlerChrysler-Forschung haben beim Mercedes-Benz bionic car in der Natur gezielt nach einem Vorbild gesucht, das nicht nur durch Details, sondern ganzheitlich in Form und Struktur den Vorstellungen von einem aerodynamischen, sicheren, komfortablen und umweltverträglichen Auto nahe kommt. Dieses Vorbild ist der Kofferfisch. Dieser Fisch, der in tropischen Gewässern lebt, hat trotz seines kantigen, würfelförmigen Rumpfes hervorragende Strömungseigenschaften und stellt deshalb ein aerodynamisches Ideal dar. Mit einem originalgetreuen Modellnachbau des Kofferfisches erzielten die Stuttgarter Ingenieure im Windkanal einen Luftwiderstandsbeiwert von nur cw 0,06.

Um dieses Potenzial für die Automobilentwicklung zu nutzen, wurde zunächst ein Automodell im Maßstab 1 : 4 entwickelt, dessen Form weitgehend dem Kofferfisch entsprach. Mit diesem Tonmodell wurde bei Tests im Windkanal ein bemerkenswerter Luftwiderstandsbeiwert von cw 0,095 gemessen. Die Erkenntnisse dieser Untersuchungen flossen in die Entwicklung des Mercedes-Benz bionic car ein, einem voll funktionstüchtigen, fahrbereiten Kompaktwagen von 4,24 Metern Länge. Er bietet Platz für vier Passagiere plus Gepäck und erreicht einen cw-Wert von 0,19.

Neben der Aerodynamik und einem von der Natur abgeleiteten Leichtbaukonzept tragen auch der Dieselmotor mit Direkteinspritzung und einer Leistung von 103 kW sowie die neuartige SCR-Technologie (Selective Catalytic Reduction) maßgeblich zur Kraftstoffeinsparung und zur weiteren Verringerung der Abgas-Emissionen bei: Im EU-Fahrzyklus verbraucht das Konzeptfahrzeug 4,3 Liter Kraftstoff je 100 Kilometer.

Die SCR-Technik erprobt DaimlerChrysler derzeit weltweit. Mit ihrer Hilfe und dem zusätzlichen Betriebsstoff "AdBlue" lassen sich die Stickoxid-Emissionen des Dieselmotors laut Hersteller um bis zu 80 Prozent verringern. Ziel der Erprobung ist es, Nachteile beim Kraftstoffverbrauch durch eine Optimierung der innermotorischen Verbrennungsprozesse zu vermeiden. Die SCR-Technologie wird bereits im Nutzfahrzeugbereich von DaimlerChrysler erfolgreich eingesetzt. Das Verfahren soll künftig auch für Diesel-Personenwagen nutzbar gemacht und nach Abschluss der Erprobung zunächst in den USA angeboten werden.

AdBlue ist eine wässrige Harnstofflösung, die je nach Motorbetrieb genau dosiert in die Abgasanlage eingespritzt wird. Sie ermöglicht die Umwandlung der Stickoxide in unschädlichen Stickstoff und Wasser. Der Vorratsbehälter für diesen Betriebsstoff befindet sich in der Reserveradmulde des Konzeptfahrzeugs; seine Füllung reicht für eine Fahrstrecke, die dem Wartungsintervall eines modernen Mercedes-Dieselmodells entspricht. Zusätzlich ist das bionic car mit einem wartungsfreien Diesel-Partikelfilter ausgestattet.

Der Kofferfisch, das aerodynamische Vorbild des Konzeptfahrzeugs, ist auch ein Musterbeispiel für Steifigkeit und Leichtbau. Seine Außenhaut besteht aus einer Vielzahl sechseckiger Knochenplatten, die so gewachsen sind, dass sie bei minimalem Gewicht ein Höchstmaß an Festigkeit bieten und das Lebewesen wirksam vor Verletzungen schützen.

Diese bionische Struktur wurde untersucht und ihr Prinzip mithilfe einer speziellen Berechnungsmethode auf das Konzeptfahrzeug übertragen. Dieses Verfahren basiert auf den Grundsätzen des Knochenwachstums. So lässt sich beispielsweise an der Außenhaut der Türen eine bis zu 40 Prozent höhere Steifigkeit als bei herkömmlichen Konstruktionen erzielen. Berechnet man die gesamte Rohbaustruktur nach dem bionischen Muster, sinkt das Gewicht bei unverändert guter Stabilität und Crashsicherheit laut DaimlerChrysler um circa ein Drittel. Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte