Das neu entwickelte Hochvolt-P2-Hybridmodul des Autozulieferers Schaeffler soll frühestens in etwa einem Jahr zur Serienanwendung kommen, doch eine Auszeichnung für diese Technik gab es schon jetzt. Doch was ist eigentlich 'P2'? Und was sind die Vorteile dieses Systems?
Das nennt man wohl Vorschusslorbeeren: Das neu entwickelte Hochvolt-P2-Hybridmodul des Autozulieferers Schaeffler soll frühestens in etwa einem Jahr zur Serienanwendung kommen, doch eine Auszeichnung für diese Technik gab es schon jetzt. Der Weltkonzern aus Herzogenaurach erhielt in Paris den "Internationalen Grands Prix" für automotive Innovationen.
Was heißt eigentlich "P2"? Das hat in diesem Fall überhaupt nichts mit Motorsport zu tun, in dem Schaeffler ebenfalls global seit vielen Jahren im Einsatz ist. "P2" steht für die Anordnung des bis zu 800 Newtonmeter abgebenden Hybridmoduls zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe. Die erste Serienanwendung des neuen Hybridmoduls soll übrigens Anfang 2017 in China in einer Version ohne Freilauf für Verbrennungsmotor-Momente bis 250 Nm erfolgen. Das ist jedenfalls der vorgegebene Fahrplan der Spezialisten.
Und was kann das Hybridmodul? Laut Schaeffler lässt sich mit dem neuen P2-Hybridmodul der Antriebsstrangs "effizient elektrifizieren". Da lässt die Rennserie Formel E grüßen. Dort ist das Unternehmen erfolgreich mit dem deutschen Abt-Team am Start. Zusammen mit dem einzigen deutschen Rennstall hat Schaeffler für die zweite Saison der Formel E einen eigenen Antriebsstrang entwickelt. Diese Kreativität ist vom Automobil-Weltverband (FIA) nicht nur erlaubt, sondern sogar gewünscht. Da hat Schaeffler die Hausaufgaben offenbar sehr gut gemacht: Denn mit Abt führt man nach den ersten beiden Rennen die Fahrer- und Team-Wertung an.
Zurück zum neuen P2-Hybridmodul: Dieses lässt sich je nach Kundenwunsch und Anforderung modular an etliche Antriebskonzepte anpassen, erklären die Experten. Es besteht aus einer automatisierten Trennkupplung und der elektrischen Maschine. Die Trennkupplung wird von einem sogenannten elektromechanischen "Zentral-Ausrücker gesteuert. Dieser betätigt über einen Kugelgewindetrieb die Kupplung direkt mechanisch ohne hydraulische Übertragungsstrecke. Der Vorteil: Somit wird außerhalb des Moduls kein Bauraum für die Aktorik benötigt. Der Begriff Aktorik bezeichnet allgemein das Erzeugen einer Bewegung oder eine Verformung. Er wird in vielen technischen Disziplinen wie beispielsweise der Regelungstechnik, Automatisierungstechnik oder Mechatronik verwendet.
Um eine effiziente Übertragung von Drehmomenten bis 800 Nm bei gleichzeitig kompaktem Kupplungs-Layout sicherzustellen, wird das Drehmoment in Abhängigkeit seiner Richtung geführt: Zur Übertragung der Zugmomente in Richtung Getriebe und e-Maschine kommt ein Freilauf zum Einsatz, während Drehmomente in Richtung des Verbrennungsmotors über die Kupplung geführt werden. So kann die Kupplung dann trotz hoher Drehmomente "schlank dimensioniert" werden, erklären die Schaeffler-Ingenieure. Das biete Vorteile in Sachen Bauraum und Kosten.
Es gibt aber noch weitere Pluspunkte. Der Freilauf ermöglicht die sofortige mechanische Ankopplung des Verbrennungsmotors, sobald die Drehzahlen von Verbrennungs- und Elektromotor zusammenpassen, sagen die Spezialisten. So verkürzt sich der Einregelvorgang. Der Fahrer nimmt die Anbindung des Verbrennungsmotors deutlich dynamischer wahr. Zudem soll das Hybridmodul dem Fahrer ein gestiegenes Maß an Komfort ermöglichen.
Das Hybridmodul kann laut Schaeffler wegen einer deutlich höheren elektrischen Leistung von 80 kW auch als Plug-in-Hybrid eingesetzt werden. Dies ermögliche Verbrauchsvorteile von bis zu 75 Prozent gegenüber vergleichbaren Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Das sei zum Beispiel wichtig, weil die gesetzlichen Vorgaben zum Verbrauch und den Emissionen in China inzwischen auch Mindestreichweiten für den rein elektrischen Betrieb umfassen. Plug-in-Hybridfahrzeuge können diese Vorgaben nur erfüllen, wenn der Elektromotor die dafür erforderliche Leistung bereitstellt. Dadurch können Fahrzeuge dann auch im mittleren Leistungsbereich elektrisch fahren, zum Beispiel bei der Beschleunigung nach einem Ampelstart oder bei Überlandfahrten.
Der Elektromotor des Hybridmoduls arbeitet mit einem Wirkungsgrad von bis zu 96 Prozent. Davon profitiert das System gleich doppelt: Sowohl bei der Bremsenergie-Rückgewinnung als auch beim elektrischen Fahren. So kann der Akku bei gleicher Reichweite kleiner ausgelegt werden. Das spart Bauraum, Gewicht und Kosten. Die Branche ist jedenfalls vom Erfolg überzeugt, sonst hätte Schaeffler wohl kaum jetzt schon den Technik-"Oscar" erhalten.
Ralf Loweg
