Downsizing, Hybride, Elektroautos – wer in Zukunft unter die Motorhaube eines Fahrzeugs schaut, wird dort oft mehr entdecken als klassische Benziner und Diesel. Das zeigt Bosch auf dem 62. Motorpressekolloquium in Boxberg. Doch obwohl sich vieles ändert, wird der Verbrenner auch im nächsten Jahrzehnt eine wichtige Rolle spielen: In fünf Jahren werden noch weit über 90 Prozent aller Neufahrzeuge mindestens teilweise mit fossilen Kraftstoffen angetrieben. Das gilt insbesondere für Märkte wie China und die USA. „Moderne Verbrennungstechnologie ist die Basis effizienter Mobilität“, so Dr. Rolf Bulander, Vorsitzender des Unternehmensbereichs Mobility Solutions und Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH.
Gleichzeitig hat der Wandel hin zur Elektromobilität begonnen: Bosch rechnet damit, dass im Jahr 2025 rund 15 Prozent aller weltweit gebauten Neufahrzeuge mindestens einen Hybridantrieb haben. In Europa wird dann sogar mehr als ein Drittel aller neuen Autos mindestens teilelektrisch angetrieben. Bulander ist überzeugt: „Mit Elektrifizierung steht dem Verbrenner die beste Zeit noch bevor“. Denn Fahrzeuge werden effizienter, sauberer und bringen durch den zusätzlichen elektrischen Antrieb mehr Fahrspaß.
Verbrennungsmotor ist Basis effizienter Mobilität
Moderne Verbrennungsmotoren haben in den letzten Jahren große technische Fortschritte gemacht, wie der Blick nach Europa zeigt. Seit dem Jahr 2000 reduzierte sich die CO2-Emission der europäischen Pkw-Flotte um etwa ein Viertel – obwohl Leistung und Gewicht von Fahrzeugen gleichzeitig stiegen. Autofahrer merken das an der Zapfsäule: Der Normverbrauch kompakter Fahrzeuge mit Benzinmotor liegt heute oft unter sieben Litern, bei Dieseln sogar unter fünf Litern.
Doch sparsame Antriebe allein genügen nicht mehr – sie müssen auch in Zukunft noch sauberer werden. Das zeigen anspruchsvolle Emissionsgesetzgebungen wie Euro 6, China 4 oder die amerikanische LEV-Gesetzgebung. Um Antriebe im gleichen Maße effizient und sauber zu machen, bedarf es besonders ausgefeilter Technologie. Hierfür zeigt Bosch zahlreiche neue Produkte: Beim Benziner ist das beispielsweise eine Direkteinspritzung mit 350 bar statt wie bisher 200 bar. Durch den höheren Druck wird der Kraftstoff feiner zerstäubt und es entstehen deutlich weniger Partikel.
Besonderes Augenmerk legt Bosch auf die Weiterentwicklung des Selbstzünders. „Der Diesel ist eine Schlüsseltechnologie um die CO2-Flottenziele zu erreichen – insbesondere in Europa geht es ohne den Selbstzünder nicht“, sagt Bulander. Um moderne Clean-Diesel noch weiter zu verbessern, setzt Bosch auf den Systemansatz. Ein Schlüssel hierzu ist die Denoxtronic, die Stickoxide auch im realen Fahrbetrieb um bis zu 95 Prozent reduzieren kann. Darüber hinaus reduziert die systemische Kombination aus sauberer Verbrennung, optimierter Abgasrückführung und Abgasnachbehandlung die Emissionen deutlich.
Hybrid: Mit Elektrifizierung steht dem Verbrenner die beste Zeit noch bevor
Bei schweren und großen Fahrzeugen ist jedoch eine alleinige Optimierung der Verbrennungsmotoren nicht mehr ausreichend. Die anspruchsvollen CO2-Flottenziele der EU für das Jahr 2021 werden nach Einschätzung von Bosch dazu führen, dass eine Hybridisierung für alle SUV erhältlich sein wird. Deshalb investiert Bosch schon heute. Jährlich wendet das Technologie- und Dienstleistungsunternehmen nahezu 400 Millionen Euro für die Entwicklung der Elektromobilität auf. Aktuell sind rund 30 Fahrzeugmodelle mit Bosch-Technologie in Serie – in den USA, China und ebenso bei deutschen Premiumherstellern. Bosch-Kompo-nenten finden sich unter anderem in den Hybridsportwagen von Porsche, Hybridmodellen von Mercedes oder auch in Fahrzeugen wie dem BMW i3 mit Range Extender. Insbesondere bei Plug-In-Hybriden und Hybriden sieht Bosch in Zukunft große Marktchancen. Im Jahr 2020 sollen davon schon über 9,5 Millionen von den Produktionsbändern rollen.
Das zeigt, dass die Elektrifizierung nicht in Konkurrenz zum Verbrennungsmotor steht, sondern ihn ergänzt. Bewiesen wird dies durch das neue Boost Recuperation System von Bosch. Der Einstiegshybrid auf 48-Volt-Basis ermöglicht bei kompakten Fahrzeugen eine CO2-Reduzierung von rund sechs Prozent im Zyklus. Dies ermöglicht insbesondere die Rückgewinnung von Bremsenergie. Die Kraftstoffeinsparung kann über eine Segelfunktion sogar noch gesteigert werden – dabei wird der Motor auch bei hohen Geschwindigkeiten per Start/Stopp ausgeschaltet. Dass Spritsparen auch beim Einstiegshybrid mit Fahrspaß Hand in Hand geht, verdeutlicht die Boost-Funktion des 48-Volt-Hybriden. Denn beim Tritt aufs Gaspedal unterstützt die elektrische Maschine den Verbrennungsmotor mit bis zu 150 Newtonmetern Drehmoment.
Elektromobilität: Das vernetzte Elektroauto ist das beste Elektroauto
Noch dynamischer sind Hochvoltanwendungen. Denn bei Elektromotoren liegt das volle Drehmoment direkt beim Start an. Damit das Elektroauto in den nächsten Jahren aus der Nische fährt, müssen die Fahrzeuge jedoch nochmals deutlich günstiger werden. Ein Schlüssel dazu ist die Batterietechnologie: „Bosch erwartet, dass Energiespeicher bis 2020 bei doppelter Energiedichte nur noch halb so viel kosten werden wie heute“, sagt Bulander. An der nächsten Generation der Lithium-Ionen-Batterie forscht Bosch zusammen mit GS Yuasa und Mitsubishi Corporation im Joint Venture Lithium Energy and Power. Dabei bündeln die Partner ihre Stärken: GS Yuasa bringt Erfahrungen in der Zelloptimierung ein, um eine Batterie mit höherer Energiedichte und gesteigerter Reichweite produzieren zu können. Bosch steuert seine Erfahrung beim komplexen Batteriemanagement und der Systemintegration bei.
Zusätzlich wird die zunehmende Vernetzung mit dem Internet die Alltagstauglichkeit von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen weiter erhöhen: „Das vernetzte Elektroauto ist das beste Elektroauto“, sagt Bulander. Das unterstreicht eine neue Smartphone-Anwendung der Bosch Software Innovations. Das Software- und Systemhaus der Bosch-Gruppe hat eine App entwickelt, die das Buchen und Bezahlen an Ladesäulen unterschiedlicher Anbieter entscheidend vereinfacht. Bisher brauchte es hier für jeden Anbieter eine separate Kundenkarte. Fürs Laden zwischen Berchtesgaden und Flensburg genügen nun ein Smartphone samt App und ein PayPal Account.
Die Vernetzung bei elektrifizierten Antrieben geht sogar noch weiter. Denn nur vernetzte Fahrzeuge nutzen die Potenziale der Elektrifizierung umfassend. „Bits und Bytes machen das Auto effizienter“, sagt Bulander. Ein Beispiel dafür ist der vernetzte elektronische Horizont. Diese Bosch-Technologie liefert künftig wichtige Verkehrsinformationen zu Wanderbaustellen, Staus und Unfällen in Echtzeit. Davon profitieren Verbrennungsmotoren wie auch elektrische Antriebe. Denn auf Basis der hochgenauen Daten lassen sich bestehende Funktionen wie Start-Stopp-Segeln weiter verbessern. Bei Plug-in-Hybriden lässt sich damit zudem eine prädiktive Betriebsstrategie umsetzen. Solche Technologien senken die CO2-Emissionen selbst bei sehr effizienten Antrieben nochmals um einen zweistelligen Prozentwert.