Neues Land Rover-Hybridmodell kombiniert Diesel und Elektroantrieb

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foto: 4x4news/lr

Neues Land Rover-Hybridmodell kombiniert Diesel und Elektroantrieb

Ein neues Antriebskonzept für seine künftigen Geländewagen hat Land Rover auf der „British International Motor Show“ vorgestellt: Der Diesel-ERAD-Hybridantrieb kombiniert einen modernen Common-Rail-Diesel mit einem leistungsstarken Elektromotor zu einem Gesamtpaket, das sowohl im normalen Straßenverkehr als auch im Gelände deutlich geringere Emissionen und einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch verspricht. Bereits während der Automesse, die noch bis zum 3. August im „ExCeL“-Ausstellungszentrum in London stattfindet, beginnt für die von Land Rover neu entwickelte Vollhybridkonfiguration der Test- und Versuchsbetrieb im automobilen Alltag…

Herzstück des Antriebs ist ein emissionsarmer und wirtschaftlicher Diesel, ein Integrierter Kurbelwellen-Starter-Generator (CISG), eine Lithium-Ionen-Batterien der neuesten Generation und nicht zuletzt einen Hinterachs-Elektroantrieb (ERAD-Electric Rear Axle Drive). Das jetzt realisierte System lässt bereits im europäischen Fahrzyklus eine Senkung der CO2-Emissionen um mehr als 20 Prozent erwarten – im Autoalltag dürfte dieser Wert bis zu 30% steigen, da der Hybridantrieb vor allem im Stadtverkehr seine Stärken ausspielen kann.

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Prototypen absolvieren Testfahrten
Die Hybridantriebstechnik wurde für die Erprobungsphase in mehrere Prototypen auf Basis des aktuellen Land Rover Freelander integriert – sie ist aber so flexibel und modular angelegt, dass sie mit einer Vielzahl von Modellen und Antrieben aus dem Land Rover-Programm kombiniert werden kann. Zusammengefasst hat das Unternehmen diese Initiativen unter dem Oberbegriff der „e_TERRAIN TECHNOLOGIES“.

„Paralleler“ Hybrid für Straße und Gelände
Ziel der Land Rover-Ingenieure war, eine „parallele” Hybridanordnung zu schaffen, die perfekt mit Allrad- und Zweiradantrieb harmoniert. Wie bei allen parallelen Hybridlösungen sorgt auch hier entweder ein Elektromotor oder der Diesel für Vortrieb – bzw. eine Kombination aus beiden Aggregaten. Entwickelt wurde der Diesel-ERAD-Hybridantrieb im Rahmen eines Projekts zur Verringerung des CO2-Ausstoßes, das der „Energy Saving Trust” der britischen Regierung unterstützt.

Als einer der ersten Hersteller hat Land Rover hier einen Diesel in ein Vollhybridsystem implantiert – und dafür ERAD entwickelt: den Hinterachs-Elektroantrieb oder „Electric Rear Axle Drive”. Er besteht im Wesentlichen aus einem leistungsstarken bürstenlosen 300-Volt-Motor, der 25 kW Dauerleistung und Leistungsspitzen von bis zu 35 kW erbringt. Das maximale Drehmoment von 200 Nm liegt – wie bei Elektrotriebwerken üblich – sofort beim Start des Motors vor. Dank ERAD kann ein Land Rover allein mit Elektrokraft angetrieben werden, wodurch der CO2-Ausstoß im Stadtverkehr drastisch sinken dürfte. Mittels des Hinterachselektro-antriebs ERAD ist sowohl der Allradantrieb, als auch nur der Antrieb von Vorder- bzw. der Hinterachse möglich, je nachdem wie viel Traktion für die jeweilige Fahrsituation benötigt wird.

Kurbelwellen-Starter-Generator mit Doppelfunktion
Als zweites Schlüsselelement des Diesel-ERAD-Hybridantriebs setzte Land Rover den Integrierten Kurbelwellen-Starter-Generator CISG (Crankshaft Integrated Starter Generator) ein. CISG befindet sich innerhalb des Doppelkupplungsgetriebes der Prototypen und fungiert zum einen als zusätzliche Antriebsquelle und zum anderen in gerade einmal 400 Millisekunden als Anlasser des Vierzylinder-Dieselmotors – inklusive einer verbrauchs- und emissionssenkenden Stopp-Start-Automatik. Sowohl der Elektromotor als auch der Kurbelwellen-Starter-Generator CISG können außerdem zum regenerativen Bremsen verwendet werden: Beim Bremsen gewinnen sie Energie zurück und laden auf diese Weise die eigens für dieses Projekt entwickelte Batterie auf.

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Lithium-Ionen-Batterie für schnelle Aufladung
Als Energiespeicher der Prototypen fungiert eine moderne Lithium-Ionen-Batterie, die im Kofferraum platziert ist und nicht mehr Platz als ein normales Reserverad beansprucht. Lithium-Ionen-Batterien sind nicht nur leichter als die heute in vielen Lösungen verwendeten Nickel-Metall-Hybrid-Einheiten, sie können auch mehr Energie speichern und schneller aufgeladen werden. Land Rover verwendet in seinen Testfahrzeugen spezielle Lithium-Ionen-Batterien mit dem Namen „Lithium NanoTitanate”, die keinen Memory-Effekt kennen und besonders umweltfreundlich sind, da sie weder Schwermetalle noch giftige Materialien enthalten. Diese Batterien erzeugen 288 Volt und akzeptieren eine energiereiche Schnellladung, die in einem einzigen Ladevorgang zwölf Mal länger als eine vergleichbare Nickel-Metall-Hybrid-Batterie hält.

Ein weiterer Beitrag zu weniger Verbrauch ist die elektrohydraulische Servolenkung der Freelander-Prototypen, die nur dann Druck aufbaut, wenn er auch wirklich benötigt wird und somit weniger Energie vom Motor verbraucht.

„Terrain Response” weiter entwickelt
Gekoppelt ist der Diesel-ERAD-Hybridantrieb mit einer Weiterentwicklung des von Land Rover erfundenen „Terrain Response“-Systems: In seiner jüngsten Evolutionsstufe nutzt „Terrain Response“ alle Vorteile der Hybridtechnologie und gewährleistet daneben wie gewohnt ein Maximum an Traktion und Sicherheit auf jedem Untergrund. In den Prototypen stehen fünf „Terrain Response“-Programme zur Verfügung: „Eco“ als Standardmodus im Zweiradbetrieb, “Dynamic” in Zweirad- oder Vierradbetrieb sowie „Gras/Schotter/Schnee“, „Schlamm“ und „Sand“ jeweils im Vierradbetrieb. In allen Modi entscheidet die Steuerung selbsttätig und flexibel über den besten Antriebsmix zwischen Diesel und E-Motor sowie über Zwei- oder Vierradantrieb.

Stopp-Start-Automatik: Serienreife bis 2009
Neben der Diesel-ERAD-Hybridlösung entwickelt Land Rover zahlreiche weitere Technologien, die den Ausstoß von Emissionen verringern und den Verbrauch senken. Ihre Markteinführung ist sukzessive in den kommenden Jahren vorgesehen. Den Anfang macht im kommenden Jahr eine Stopp-Start-Automatik, die ab 2009 beim handgeschalteten Land Rover Freelander mit Dieselaggregat zur Serienausstattung zählen wird – gefolgt von vielen weiteren Innovationen, wie Hybridantrieben oder einer besonders ausgeprägten Leichtbauweise. (we)

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