Kampf gegen den großen Durst

Der schwäbische Zulieferer Mahle plaudert aus dem Nähkästchen und breitet sein technisches Portfolio aus, mit dem die großen Nutzfahrzeuge künftig sparsamer über die Straßen rollen. Allein beim Öl-Management innerhalb des Motors und der Kühlung lassen sich in der Summe etlicher Einzelmaßnahmen viel an Kraftstoff und Abgasemissionen einsparen.

Wer den Namen des schwäbischen Traditionsunternehmens Mahle hört, denkt zuerst an Kolben von Verbrennungsmotoren. Aber wie andere Zulieferer der Autoindustrie auch haben sich die Stuttgarter längst zum Systemlieferant gewandelt, der Technik-Lösungen ganzheitlich beackert. Bei einem Treffen auf hohem wissenschaftlichen Niveau zeigt Mahle, was die Entwicklungs-Ingenieure in der Pipeline haben, um den Durst und den CO2-Ausstoß bei den großen Nutzfahrzeugen zu zügeln.

Sehr schnell wird deutlich, dass einzelne Maßnahmen nicht mehr die großen Einsparungssprünge bewirken. Allerdings beweist Mahle eine große Kompetenz, wenn es um das Durchdringen des Gesamtsystems beim Antrieb geht und dreht erfolgreich an vielen einzelnen Stellschrauben, die in der Summe den Kraftstoffverbrauch der dicken Brummer im Fahrbetrieb absenken.

Ein Beispiel ist das ganzheitlich angegangene Öl-Management des Motors. Insgesamt verspricht sich Mahle allein auf diesem Sektor bis zu drei Prozent Einsparung beim Spritkonsum. Einen großen Anteil daran hat eine regelbare "Pendelschieber"-Ölpumpe, deren Leistung über eine Kennfeldsteuerung bedarfsgerecht angepasst wird. Da die Pumpe im Betrieb nicht ständig Werte erreichen muss, die sich an den Maximalforderungen orientieren, liefert sie jeweils den passenden Druck oder Volumenstrom an den Ölhaushalt des Motors und vermeidet so unnötige Verlustleistungen im Teillastbetrieb.

Die zweite wichtige Komponente im Ölkreislauf wird mit dem Ölfilter gestellt. Hier setzt Mahle auf ein Modul, das in Kombination mit einem verfeinerten Kühlmittel- und Öl-Thermostat und einer noch präziser regelbaren Kühlmittelpumpe weitere Einsparungen möglich macht. Das Gewicht des neuen Moduls beträgt nur noch die Hälfte der konventionellen Lösung und spart auch 20 Prozent beim Bauraum ein. Wenn dieses System optimal austariert ist, dann wird nicht nur der Druck im Ölkreislauf gesenkt. Zudem ist diese Technik auch eine geeignete Basis, um bei der Viskosität des Motoröls neue Wege zu gehen.

Ähnliche Erfolge sind beim Optimieren des Kühlsystems möglich - wie es bereits beim erwähnten Thermostat und der kennfeldgesteuerten Kühlmittelpumpe angeklungen ist. Auch hier setzt Mahle auf regelbare Komponenten, die sich viel präziser am momentanen Bedarf orientieren. Denn jede unnötige Förderung der Kühlluft- und des Kühlmittels hat negative Folgen auf den Verbrauch. Bereits seit 2011 setzen die Schwaben auf die "E-Visco-Lüfterkupplung", die es möglich macht, dass nur die wirklich benötigte Luftmenge durch den Kühler strömt.

Künftig soll dieses Mini-System von einem kennfeldgesteuerten Thermostat begleitet werden. Seine Aufgabe besteht darin, die Kühlmitteltemperatur optimal auf demjenigen Niveau zu positionieren, das der Motor bei seiner Leistungsabgabe gerade braucht. Die schnell reagierenden Thermostate, die 2018 serienreif sein sollen, können schon bei geringen Temperaturen geschaltet werden und sollen für sich betrachtet bei Fernverkehrsfahrten bis zu einem halben Prozent Kraftstoff einsparen. Im Zusammenspiel mit einer geregelten Kühlmittelpumpe und dem E-Visco-Lüfter sollen sogar bis zu zwei Prozent weniger drin sein.

Doch für Mahle ist damit noch nicht das Ende der Fahnenstange erreicht: Denn bei einer künftigen Umwandlung eines direkten Kühlsystems in ein indirektes, bei dem ein zusätzlicher Niederdruck-Kühlmittelkreislauf integriert ist (der sich um die Ladeluft-Rückkühlung kümmert) sind weitere Sparziele erreichbar. Auch die Kühlung von elektrischen Antriebskomponenten sowie der zweistufigen Abgas-Reinigungsanlage sind in diesem kombinierten System denkbar.

Auf der Elektrik-Seite der Antriebssysteme kümmert sich Mahle um Generatoren und Starter. Auch in diesem Fall steht die Minimierung der Schadstoffemissionen im Fokus. Hier "schrauben" die Techniker an höheren Wirkungsgraden und einer verbesserten Dauerhaltbarkeit. Die Systeme sind für Spannungen zwischen 12 und 24 Volt ausgelegt. Klar, dass auch bei Nutzfahrzeugen die höheren Anforderung berücksichtigt werden müssen, die aus Energie-einsparenden Start-Stopp-Systemen resultieren. Dabei spielen neben aller Elektronik auch robuste Lagerungen und Gleichrichter-Module, die ausgeklügelt gekühlt werden, eine wichtige Rolle.

Schließlich hat Mahle noch eine Verbesserung der Klimatisierung der Fahrerkabine in der Mache. Abgesehen davon, dass eine Klimaanlage im Lkw heute unabdingbar ist, wenn der Spediteur gute Fahrer anlocken will, leistet ein prima Klima im Führerhaus auch einen wichtigen Beitrag zur Verkehrssicherheit. Denn ein Fahrer, der bei großer Hitze nicht durchgeschwitzt und erschöpft seinem Job nachgeht, baut weniger Unfälle.

Aber auch bei diesem Thema setzt Mahle auf niedrigere Verbräuche. Um dieses Ziel zu erreichen, hat der Zulieferer einen Maßnahmenkatalog aufgestellt, der sich stichwortartig so liest: Verdampfertemperatur-Regelung statt fixer Ein- und Ausschaltwerte, verbesserte Regelungsstrategie von Frisch- und Umluft, bürstenlose Lüftermotoren, optimierter Kühlkreislauf, luftseitiger Verdampfer-Bypass, Einzelplatz-Klimatisierung und thermische Rekuperation der Bremsenergie. Werden alle diese Maßnahmen konsequent umgesetzt, sinkt der Bedarf an Kraftstoff, den eine Klimaanlage heute für sich abzweigt, übers Jahr gesehen um stattliche 80 Prozent.

Allein der Teilaspekt "Nutzfahrzeug" macht deutlich, dass Mahle mehr ist als der Produzent einzelner Bauteile. Gerade bei so komplexen Feldern wie dem Antrieb müssen die Entwickler das komplette System begreifen, um bei einzelnen Maßnahmen das große Miteinander zu fördern. Zu leicht könnte es nämlich sonst passieren, dass sich Vorteile an der einen Stelle und Nachteile an einer anderen kompensieren. Kein Wunder, dass Mahle in den 15 Entwicklungszentren international rund 6.000 Ingenieure und Techniker beschäftigt sowie global über 170 Produktionsstandorte verfügt.

Klaus Brieter

Dieser Artikel aus der Kategorie 4x4 Allrad Auto NEWS wurde von Klaus Brieter am 06.06.2016, 13:09 Uhr veröffentlicht.