Eine neue Art von Elektrofahrzeug

Elektro-Konzeptfahrzeug von GM könnte Tankstopps überflüssig machen

Detroit - Die Limousine mit progressivem, athletischem Design und Platz für vier Personen stellt die erste Anwendung eines GM-Elektroantriebs der neuen Generation dar. Als Energiequelle dient eine Batterie, bei Bedarf erzeugt ein Benzinmotor zusätzlichen Strom, um die Reichweite zu erhöhen. Laut GM Vice Chairman Robert A. Lutz profitiert der Chevy Volt von der Erfahrung bei der Einführung des EV1 im Jahr 1996, mit der GM den Startschuss für den Markt für moderne Elektrofahrzeuge gab.

"Der EV1 war seinerzeit der Maßstab in Sachen Batterietechnologie", erklärt Lutz, "doch hatten Elektrofahrzeuge generell ihre Grenzen. Reichweite sowie Raumangebot für Passagiere oder Gepäck waren limitiert, Bergauffahrten oder die Benutzung der Klimaanlage führten zur raschen Entladung der Batterie. Außerdem gab es keine Vorrichtung, um auch bei niedriger Batterieladung noch nach Hause zu kommen. Der Chevrolet Volt ist eine neue Art von Elektrofahrzeug. Er geht das Problem der Reichweite an und bietet genügend Platz für seine Passagiere und ihr Gepäck. Man kann bedenkenlos bergauf fahren oder die Klimaanlage anschalten."

Der Chevrolet Volt kann durch Anschluss an eine gewöhnliche Steckdose (USA: 110 V) für etwa sechs Stunden pro Tag voll aufgeladen werden. Mit einer voll geladenen Lithium-Ionen-Batterie verfügt der Volt bei rein elektrischem Betrieb über eine Reichweite von mehr als 60 Kilometern im Stadtverkehr. Wenn die Batterie entladen ist, erzeugt ein 1,0-Liter-Dreizylinder-Turbobenzinmotor mit konstanter Drehzahl Strom, um sie wieder aufzuladen.

Die Folge ist laut Lutz ein geringerer Kraftstoffverbrauch bei höherer Reichweite: "Angenommen, Sie wohnen bis zu 50 Kilometer von Ihrem Arbeitsplatz entfernt (100 Kilometer hin und zurück) und würden Ihr Fahrzeug jeden Abend oder während der Arbeit aufladen, hätten Sie einen Spritverbrauch von 1,6 Liter pro 100 Kilometer. Mehr als die Hälfte aller Amerikaner wohnen weniger als rund 30 Kilometer von ihrer Arbeit entfernt (60 Kilometer hin und zurück). In diesem Fall könnte es sein, dass während des gesamten Autolebens kein einziger Tropfen Benzin verbraucht wird."

Sollte der Fahrer vergessen, sein Fahrzeug aufzuladen oder damit in Urlaub fahren, verbraucht der Volt im reinen Benzinbetrieb lediglich 4,7 Liter pro 100 Kilometer dank seines effizienten Motors zur Stromerzeugung. Dabei erhöht sich die Reichweite auf bis zu 1.030 Kilometer - mehr als doppelt so weit wie bei herkömmlichen Fahrzeugen.

Zusätzlich wurde der Chevrolet Volt auch für den Betrieb mit E85 ausgelegt, einer Mischung aus 85 Prozent Ethanol und 15 Prozent Benzin.

Ein technischer Durchbruch, der für die Umsetzung des Konzepts in ein Serienfahrzeug noch benötigt wird, ist eine große Lithium-Ionen-Batterie. Ein so genanntes "EV Range-Extender", also ein Elektrofahrzeug mit Reichweitenverlängerung, würde einen Akkusatz mit einem Gewicht von 181 Kilogramm benötigen. Experten hoffen, dass eine solche oder ähnliche Batterie zwischen 2010 und 2012 serienreif ist.

Jon Lauckner, GM Vice President Global Program Management, erläutert, dass der Volt dank seines einzigartigen Baukonzepts als Basis für mehrere Antriebslösungen mit Zukunftstechnologien dienen und dabei einen Wettbewerbsvorteil für GM schaffen kann. "Heutige Fahrzeuge basieren auf mechanischen Antriebssystemen, die fossile Brennstoffe als Hauptkraftstoff verwenden", sagt Lauckner. Die Autos von morgen müssten über eine neue Antriebsarchitektur verfügen, bei der Elektrizität eine Rolle spielt. Der Volt ist das erste Fahrzeug, das auf Basis des neuen E-Flex-Systems von GM entwickelt wurde. "Das ist der Grund, warum wir auch eine Variante des Chevrolet Volt mit Wasserstoff-Brennstoffzelle statt Benzinmotor-EV-Range-Extender vorstellen", so Lauckner weiter. "Man könnte den Generator auch mit einem Dieselmotor und Biodiesel-Kraftstoff betreiben, um Strom zu erzeugen. Oder mit einem Benzinmotor, der mit 100-prozentigem Ethanol (E100) arbeitet. Die Hauptsache ist, dass all diese Alternativen mit dem E-Flex-System möglich sind." Laut Lauckner basiert das Volt-Konzeptauto auf einer modifizierten zukünftigen Architektur, die der von aktuellen GM-Kompaktwagen wie zum Beispiel dem Chevrolet Cobalt oder dem HHR ähnelt.

Larry Burns, GM Vice President Research & Development and Planning, sieht den weltweit wachsenden Energiebedarf und die Abhängigkeit vom Öl als roten Faden durch die aktuellen Schlagzeilen: "Ganz gleich, ob Sie die Energiesicherheit, den Klimawandel, Naturkatastrophen, die hohen Benzinpreise, die unberechenbaren Rohölpreise oder deren Auswirkung auf die Börse betrachten – all diese Themen machen deutlich, wie wichtig die Diversifizierung des Energiemix ist."

Burns weiter: "Heute gibt es mehr als 800 Millionen Pkw und Lkw weltweit. In 15 Jahren werden es 1,1 Milliarden sein. Wir können nicht weiterhin zu 98 Prozent von Erdöl abhängig sein, wenn wir unsere Mobilitätsanforderungen auch zukünftig erfüllen wollen. Es muss etwas geschehen. Wir sind überzeugt, dass der Chevrolet Volt zur nötigen Vielfalt beitragen wird. Wenn nur zehn Prozent des Verkehrsaufkommens weltweit durch Elektrizität abgedeckt würden, wäre die Auswirkung enorm."

GM läutet mit dem E-Flex-System ein neues elektrisches Zeitalter ein

Das E-Flex-System von General Motors ermöglicht den Einbau verschiedener Antriebssysteme in ein gemeinsames Chassis mit Elektroantrieb. Ziel ist es, die weltweite Diversifizierung des Energiemix zu unterstützen und das Stromnetz als Energiequelle zu etablieren.

"Die DNA des Automobils hat sich seit über 100 Jahren nicht
verändert", erklärt Burns. "Fahrzeuge funktionieren ziemlich genauso
wie damals, als Carl Benz 1886 seinen 'Wagen ohne Pferde' vorstellte.
Mechanische Antriebssysteme werden uns sicherlich noch mehrere
Jahrzehnte begleiten. Dennoch sieht GM einen Markt für verschiedene
Arten von Elektrofahrzeugen, beispielsweise mit Brennstoffzellen oder
Benzin- und Dieselmotoren zur Reichweitenvergrößerung. Mit unserem
neuen E-Flex-Konzept können wir Strom aus Benzin, Ethanol, Biodiesel
oder Wasserstoff erzeugen. Wir können das Antriebssystem eines
Fahrzeugs exakt an die Bedürfnisse und die Infrastruktur bestimmter
Märkte anpassen. So könnte ein Autofahrer in Brasilien
100-prozentiges Ethanol als Kraftstoff für Generator und Batterie
nutzen. Ein Kunde in Shanghai könnte wiederum durch Solarenergie
gewonnenen Wasserstoff verwenden, um in einer Brennstoffzelle Strom
zu erzeugen, während in Schweden aus Holz gewonnener Biodiesel zum
Einsatz kommt."

Der Chevrolet Volt ist nur die erste Variante des E-Flex-Systems. Mit einer großen Batterie und einem kleinen 1,0-Liter-Turbobenzinmotor ausgestattet, bietet der Volt eine Reichweite von bis zu 1.030 Kilometern bei einem Verbrauch im niedrigen einstelligen Bereich. GM wird in Zukunft noch weitere Antriebsvarianten vorstellen.

Larry Burns: "GM arbeitet an einer Brennstoffzellenversion, die dem Antriebssystem des Chevrolet Sequel ähnelt. Anstelle der großen Batterie und des kleinen Generators, die im Volt verwendet werden, wollen wir ein Brennstoffzellensystem mit einer kleinen Batterie nutzen, um die Bremsenergie zurück zu gewinnen. Da der Volt besonders klein und leicht ist, würden wir nur etwa halb so viel Wasserstoff-Speicherkapazität wie beim Sequel benötigen, um eine Reichweite von rund 480 Kilometern zu erzielen." In zukünftigen Systemen könnten Generatoren für die Kraftstoffe Diesel, Biodiesel oder E100 eine Rolle spielen.


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