Neue Hybrid-Technik von PSA: Die Franzosen machen Druck

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PSA Peugeot Citroen

Hybridautos zum Schnäppchenpreis - mit einer gewagten Idee wollen Peugeot und Citroën dem Hybridantrieb zum Durchbruch verhelfen. Der wird bislang gebremst durch die hohen Akku-Kosten. Deswegen setzen die Franzosen auf einen ganz anderen Energiespeicher: Luft statt Lithium.

Ohne Hybrid- oder Elektroantrieb, so die Überzeugung vieler Ingenieure in der Automobilindustrie, sind die Verbrauchsziele der EU nicht zu schaffen. Es ist ein riesiges Dilemma, denn sobald elektrisch gefahren wird - und sei es nur auf kurzen Strecken - sind Akkus nötig. Die aber treiben das Gewicht und vor allem den Preis in die Höhe. Kleinwagen, die mehr als 20.000 Euro kosten, sind daher in Zukunft wohl durchaus realistisch.

"Es könnte auch anders gehen", sagt jedoch Karim Mokaddem. Er ist bei PSA, also Peugeot und Citroën, Projektleiter für einen alternativen Hybridantrieb. HybridAir heißt die gemeinsam mit dem deutschen Zulieferer Bosch entwickelte Technik, die den Verbrennungsmotor nicht mit elektrischer, sondern mit hydraulischer Energie unterstützt. Der dazu nötige Energiespeicher ist vergleichsweise preiswert zu haben: Luft statt Lithium-Ionen. Die neue Technik soll den Aufpreis für den Hybridantrieb glatt halbieren.

Seit mehreren Jahren wird an dem Projekt gearbeitet. Das Funktionsprinzip ist einfach: Die Batterie wird durch einen Druckluftspeicher ersetzt, der wie eine überdimensionale Taucherflasche im Mitteltunnel des Autos eingebaut ist. Und statt einer Elektromaschine gehen eine Hochleistungspumpe und ein Hydraulikmotor als Partner eines neuen Dreizylinder-Benziners ans Werk.

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Druckluft-Hybrid-Technik von PSA: Luftige Versprechen

Die Pumpe komprimiert per Kolben und gewöhnlichem Hydrauliköl Luft im Druckspeicher. Ist der geladen, kann dieser Druck wieder abgegeben werden. Dann arbeitet der Hydraulikmotor und treibt das Fahrzeug mit an. "Im Prinzip funktioniert das wie bei einer überdimensionalen Krankenhausspritze: Beim Laden ziehen wir sie auf, beim Entladen blasen wir sie ab - allerdings bleibt in diesem Fall der Flüssigkeitskreislauf geschlossen". erklärt Mokkadem.

Geringe Speicherkapazität, aber Unterstützung im Zehn-Sekunden-Takt

Der Wechsel vom elektrischem zum hydraulischen Prinzip ist nicht der einzige Unterschied bei diesem Hybridkonzept. Auch Art und Intervalle der Unterstützung sind verschieden. Bei konventionellen Hybridsystemen speichern die Fahrzeuge so viel Energie, dass sie oft mehrere Kilometer elektrisch fahren können. Der prall gefüllte Luftdruck-Akku jedoch speichert lediglich 150 Kilojoule Energie, das entspricht mickrigen 20 Millilitern Sprit.

Kein Wunder also, dass so ein Auto nur wenige hundert Meter ohne Verbrenner vorankommt. "Aber es gibt kein System, das so schnell und häufig genutzt werden kann", sagt Mokaddem. Während elektrische Hybridantriebe zumindest mehrere Minuten benötigen, ehe die Akkus wieder voll sind, verspricht der PSA-Ingenieur Druckstöße im Zehn-Sekunden-Takt.

Nahezu identisch ist die Rekuperation, also die Energierückgewinnung beim Bremsen. Dann wird entweder die E-Maschine zum Generator oder der Hydraulikmotor zur Pumpe. In beiden Fällen werden die Speicher wieder mit Energie befüllt. Auch der kombinierte Vortrieb funktioniert sehr ähnlich, denn hier wie dort unterstützten die Hilfsmotoren den Verbrenner etwa beim Ampelstart oder an Steigungen. Das macht den Wagen flotter und senkt zugleich den Verbrauch.

Projektleiter Mokaddem prophezeit durch die Drucklufttechnik deutliche Einsparungen vor allem im Stadtverkehr. "Dort können wir den Verbrauch um 45 Prozent drücken", sagt er. Ein Serienauto mit Druckluft-Hybridantrieb sei mit einem CO2-Ausstoß von lediglich 69 g/km zu betreiben. Das liegt deutlich unter dem Niveau konventioneller Hybridfahrzeuge wie Toyota Yaris oder Honda Jazz, die außerdem viel teurer sind. "Die Einführung der Hybrid-Air-Technologie bei einer bereits bestehenden Kleinwagenbaureihe kostet nur etwa halb so viel wie ein vergleichbares elektrisches Hybridsystem kosten würde", sagt Projektmitarbeiter Eric Lalliard.

Erst Ende 2016 wird ein Druckluft-Hybrid-Pkw auf den Markt kommen

Glaubt man Lalliard, ist die Technik reif für die Serie. Die Prototypen laufen, die Verbrauchswerte hätten selbst in betagten Fahrzeugen ohne nennenswerten Leichtbau nahezu die Zielvorgabe erreicht. Störende Pfeif- oder Zischgeräusche gebe es nicht und die Kosten habe man ebenfalls im Griff.

Dass es wohl trotzdem noch bis Ende 2016 dauern wird, bis der erste Kleinwagen mit dieser Technik durch die Stadt rollt, liegt nach Lalliards Worten an mangelnden Kapazitäten bei den Zulieferern. "Bislang gab es für diese Technik nur Nischenanwendungen und keiner kann uns ausreichend große Stückzahlen zur Verfügung stellen."

Ob das wirklich der einzige Grund ist? Theoretisch hört sich das alles recht plausibel an, doch ob der Pustefix-Antrieb tatsächlich reibungslos funktioniert und wirklich so sparsam ist wie behauptet, das bleibt fürs erste offen. Bei einer PSA-Veranstaltung zum Thema durfte man den Druckluft-Hybrid-Prototypen weder selbst fahren, noch auf dem Beifahrersitz Platz nehmen. So bleibt vorerst nur: viel Luft.

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insgesamt 124 Beiträge
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1. Gute Ergänzung
RGFG 02.06.2013
Löst sicher nicht alle Probleme - wie auch? - ist aber sicher eine weitere Option, den Verbrauch zu senken. Volvo setzt auf Schwungrad, Peugeot jetzt auf Druckluft. Man sieht, dass Druck durch die EU die Kreativität durchaus beflügeln kann. Und an alle, die den Artikel mal wieder nur überflogen haben: Nein, da ist keine 'Luft' sondern vermutlich Stickstoff drin, weil die Membran wegen der größeren Stickstoffmoleküle etwas leichter dichthalten kann. Nein, der Wagen wird nicht durch Druckluft selber angetrieben. Nein, das mit der Abkühlung/Vereisung ist deswegen kein Problem...
2.
citizengun 02.06.2013
Das Problem bei Druckluftspeichern ist ihr absolut mieser Wirkungsgrad. Komprimiert man geht ein grosser Teil (>50%) durch Wärmeentwicklung verloren. Dekomprimiert man, wird durch Expansion Kälte frei. Kennt jeder. Ich finde es besser wie Akkus, glaube aber nicht daran.
3. Alter Hut
friedel_3 02.06.2013
Zitat von sysopPSAHybridautos zum Schnäppchenpreis - mit einer gewagten Idee wollen Peugeot und Citroen dem Hybridantrieb zum Durchbruch verhelfen. Der wird bislang gebremst durch die hohen Akku-Kosten. Deswegen setzen die Franzosen auf einen ganz anderen Energiespeicher: Luft statt Lithium. http://www.spiegel.de/auto/aktuell/neue-hybridtechnik-psa-entwickelt-antrieb-mit-druckluft-hilfsmotor-a-901645.html
Das wurde doch schon bereits im Januar 2013 durchgenommen. Kann man jetzt alle 6 Monate eine Technikidee, die im Ursprung übrigens noch viel älter ist, als Innovation ausrufen? U. a. auch mit Hilfe von Spon.
4. Ach diese Franzosen . . .
willgence 02.06.2013
die machen wenigstens was! Vor allem machen die etwas in dem Marktsegment, das am massenwirksamsten ist - bei den Kleinwagen. Wen interessiert denn ein 300PS Bolide mit 3t Gewicht und Hybridantrieb? Der Umwelt wäre mehr geholfen, wenn man aus diesem Material zwei Kleinwagen gebaut hätte . . . Die Deutschen Hersteller wollen den "Trend" anscheinend aussitzen, so wie damals bei den Dieselrußfiltern. Das ging schon einmal schief!
5. optional
GSYBE 02.06.2013
Schon klar: würde es um einen 500 PS starken deutschen Spritfresser gehen, wäre dem Schreiberling warm ums Herz und feucht in der Hose. Im Artikel geht es um eine nicht-deutsche Entwicklung und das ist ist nur ein herablassendes Augenzwinkern wert, nach dem Motto `funktioniert eh nicht´. Ganz zu schweigen davon, dass die Franzosen ernsthaft ihre Hausaufgaben machen in Bezug auf die bald gültigen CO2 Regeln und die deutschen nichts anderes können, als zu heulen und ihre Oberlobbyistin Murksel losschicken, um die Vorgaben zu Gunsten ihrer Spritfresser aufzuweichen. Von wirklich zukunftsweisender Technologie keine Spur bei `Premium´.
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CO2-Ausstoß - Die Fakten
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2009 hat die EU einen CO2-Grenzwert für Pkw festgelegt. Nach der gültigen Richtlinie darf der CO2-Ausstoß der Neuwagen-Flotte eines Herstellers ab 2020 durchschnittlich 95 Gramm je Kilometer nicht überschreiten. 2012 lag dieser Durchschnittswert in Europa bei 136,1 g/km, in Deutschland bei 141,8 g/km. Die EU-Regelung sieht Strafen vor, wenn die Autos ab 2020 mehr als 95 g/km ausstößen - und zwar 95 Euro je Gramm und Fahrzeug. Läge dann der durchschnittliche CO2-Ausstoß aller Autos eines Herstellers bei 105 g/km, würden pro verkauftem Auto 950 Euro fällig.

Nicht nur in Europa, auch für andere Weltregionen wurden CO2-Grenzwerte ab 2020 festgelegt. In den USA etwa 121 g/km (ab 2025 dann 93 g/km), in China 117 g/km und in Japan 105 g/km. Die deutsche Autoindustrie erklärte, der europäische Richtwert sei "sehr ambitioniert" und nur durch "erhebliche Mehrkosten" erreichbar.
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