Turbinen, Nockenwellen, Turbos

Die Woche wird sehr benzinlastig, verprochen ! Fast keine Elektroautos, und wir bemühen uns um ausgewogene Berichterstattung. Weil die Welt der Mobilität sich rasant verändert,  starten wir mit den Revolutionen, die sich anbahnen. Und irgendwie hat am Schluß alles mit Saab zu tun – zumindest ein bißchen. Wir blenden zuück in die Vergangenheit. Die Zeiten waren rauh im Jahr 2011. Im Fokus der Öffentlichkeit stand immer wieder Eric Geers, Director Communication der Saab Automobile AB.

Eric Geers, Director Communication, Saab Automobile AB.
Eric Geers, Director Communication, Saab Automobile AB.

Was er zu sagen hatte,  waren meist keine guten Nachrichten, und um seinen Job wurde er nicht beneidet. Aber er war immer souverän; im Rückblick empfinde ich große Achtung für seine Leistung. Nach Saab kam Qoros und damit mehr als 3 Jahre China. Qoros ist für ihn, wie für viele Europäer, Vergangenheit. Vielleicht etwas zu früh. Dazu am Ende des Artikels mehr.

Für Geers, der zwischenzeitlich sein eigenes Kommunikationsunternehmen gegründet hat, gibt es eine neue Herausforderung. Sie ist elektrisch, und zwar so extrem, dass man sie mit elektrisierend besser umschreiben könnte.

Geers arbeitet für Techrules, ein chinesisches Unternehmen,  das an Hochleistungs-Elektrofahrzeugen der nächsten Generation arbeitet. Dabei steht die Leistungsdichte, die Fähigkeit zur Bereitstellung von Spitzenleistung, und nicht die Energiedichte im Vordergrund. Das System arbeitet mit einem seriellen Hybridantrieb mit Turbinengenerator,  der Strom als Range Extender aus einer Mikroturbine erzeugt. Der erste Entwicklungsprototyp leistet 768 KW/1.044 PS, regelt bei 350 km/h ab, und hat eine Reichweite von mehr als 2.000 Kilometern. Im Plug-In Betrieb sollen nur 0,18 Liter auf 100 Kilometer verbraucht werden. Kerosin – kein übliches Benzin, denn vieles an dieser neuen Technologie kommt aus dem Flugzeugbau.

Techrules elektrischer Supersportwagen mit seriellem Hybrid
Techrules elektrischer Supersportwagen mit seriellem Hybrid

Die Sache mit dem Turbinengenerator, der einen Verbrauchsvorteil von 50% zum herkömmlichen Range Extender bringen soll, ist interessant und kein Hirngespinst. Die Serienversion soll mit Batterien 150 Kilometer schaffen, dann springt der Rangeextender des Hochleistungssportlers ein. Techrules sondiert momentan Produktionsstandorte in Europa und plant,  in 3 Jahren mit dem Serienprodukt ein Herstellung in der EU aufzunehmen. Ausführliche Informationen über spannende Technik mit Flugzeughintergrund bietet diese Pressemeldung.

Ein Turbinengenerator als Range Extender würde gut zur Marke Saab passen, wenn sie ein Comeback feiern würde. Es wäre der Beginn einer spannenden Revolution. So wie es einmal der Turbo war – der aber auch nicht Vergangenheit ist.

Continental Ringkatalysator mit Turbolader.
Continental Ringkatalysator mit Turbolader.

Warum der Turbo weiterlebt.

Moderne 3-Wege Katalysatoren erzielen bei der NOx-Umwandlung Wirkungsgrade um 99%. Das ist nicht genug für die Zukunft, das fehlende Prozent muss möglichst komplett eliminiert werden,  um kommende Normen zu erfüllen. Um die Zukunft zu sichern, existiert für Otto Turbomotoren eine neue Lösung. Sie kommt aus Deutschland von Continental. Die Niedersachsen waren vor der Rekonstruktion Partner von NEVS. Ob es aktuell immer noch so ist,  wissen wir nicht, Trollhättan ist weit.

Das Zauberwort: Ringkatalysator. Vereinfacht erklärt befindet sich im Inneren des Katalysators ein Ring, der die Rohrstrecke verlängert. Dadurch kann der Katalysator sehr nahe am Motor platziert werden, die Temperatur zur NOx-Umwandlung wird schneller erreicht, das Waste-Gate-Gas aus dem Turbolader trägt zur besseren Abgasdurchmischung im Innenrohr bei. Continental spricht von fast 100% Umwandlung, die Details sind hier abrufbar.

Turbo-Motoren werden immer sauberer, und auch wenn die Zukunft elektrisch sein sollte, warum darf man nicht von einem Turbo made by Trollhättan träumen ? Oder von einem Turbinenantrieb. Oder auch von einer anderen schwedischen Innovation.

Qoros Concept mit FreeValve Technologie aus Schweden. Bild: Koenigsegg
Qoros Concept mit FreeValve Technologie aus Schweden. Bild: Koenigsegg

Warum Qoros weiterlebt.

Einige schwedische Medien bezeichneten in der Vergangenheit Qoros als Alternative für Saab Fahrer…damals, als es noch Europapläne gab. Warum das so war, hat sich mir nie erschlossen. Vielleicht konnten sie Saab niemals leiden, was zumindest bei einigen Blättern mit großer Auflage der Fall war.

Qoros liefert grundsolide Ware und gibt sich jetzt ungewohnt innovativ. Auf der Peking Auto Show zeigen die Chinesen erstmals ein Conceptfahrzeug,  das ohne Nockenwellen auskommt. Der Ventiltrieb erfolgt elektrohydraulisch; Nockenwellen, Zahnriemen und Drosselklappen fallen weg. Der Motor baut flacher, der Verbrauch wird gesenkt, die Leistung steigt.

Die Innovation stammt nicht aus China, sie kommt aus Ängelholm. Die Koenigsegg Tochter FreeValve AB zeichnet für die Entwicklung verantwortlich, erprobt wurde sie erstmals in einem Saab Motor. Noch eine smarte Innovation,  die gut zu Saab gepasst hätte. In den Jahren von 2010 bis 11 gab es einige Phantasien für einen möglichen Einsatz in einer neuen Generation von Saab Fahrzeugen. Mit der Serienreife kann man feststellen,  dass Saab nicht mehr da ist, die Innovation in chinesischen Fahrzeugen Premiere feiert. Ein Erfolg für Ängelholm – mit traurigem Beigeschmack. Die Details sind auf dem Koenigsegg Blog von Steven Wade nachzulesen.

Ist der Turbo tot? Der Verbrenner? Ist die Mikroturbine die spannende Alternative? Optimierungen zeigen,  was möglich ist. Die Antriebe der Zukunft werden vielfältiger sein,  als wir uns vorstellen können.

12 Gedanken zu „Turbinen, Nockenwellen, Turbos

  • Tragisch, die Sache mit Koenigsegg. Hätte die Übernahme damals funktioniert, wäre die Fabrik immer noch schwedisch, es gäne innovative Motoren und nicht das fruchtlose Elektroauto Geschwätz.

  • Kerosin und Turbinengeneratoren in Autos kommen mir gerade zum ersten mal unter.
    Und der elekro-hydraulische Ventiltrieb auch. Spannender Artikel.

  • Turbinengenerator, das ist doch wirklich was das zu Saab passen würde. Da könnte man dann wirklich “ Born from Jet`s“ getrost aufs Auto schreiben. Warum baut Saab ( Saab AB ) denn nicht endlich wieder selbst Autos? Wer braucht NEVS?

    • Was stellst Du heute denn für schwierige Fragen….

      • Wieso schwierig? Wer wenn nicht ein Flugzeughersteller sollte sich mit Turbinen auskennen. Was läge also näher?

        • Die gewissen Turbinen werden ja direkt in der Nachbarschaft bei GKN gebaut. Wären extrem kurze Lieferwege. Genug der Träume 😉

          • Du hast Recht, es wird ein Traum bleiben. Aber ab und zu muss man sich ein wenig Träumerei gönnen. Selbst wenn aus diesem Traum Wirklichkeit werden würde, befürchte ich, das dies eine Dimension zu groß für meine finanziellen Mittel wäre.

      • Die SAAB AB selbst kam doch bisher mit der Autosparte nicht so recht klar – das Fiasko gipfelte dann vor Jahren bei der Auswahl von GM als Käufer im Zuge der Aufsplitterung des Konzerns.

        Sinnvoll wäre es allerdings, wenn die SAAB AB den bekannten Namen für künftige gut gemachte NEVS-Fahrzeuge freigeben würde – dies würde vieles erleichtern. Natürlich immer vorausgesetzt, dass tatsächlich Autos auf SAAB-Niveau in der pipeline sind!

  • Na mal sehen mit welchen tollen Innovationen uns NEVS zukünftig beglücken wird…

  • Spannend! Hoch interessant, noch nie vorher davon gehört.
    Es bleibt jedoch eine Technologie mit dem Verbrauch von Erdöl.
    Dies „Problem“ muss noch geändert werden!
    Vielleicht als „Zwischenlösung“. Denn das die gesamte automobile Welt ihr Heil im EL-Antrieb sieht, das sehe ich mit den endliche Ressourcen nicht.
    Das Thema bleibt irre spannend!

  • Guten Tag zusammen
    Meines Wissen gab es schon mal so um 1994 Versuche mit Turbinen-Generatoren in Schweden aber Leder nicht bei SAAB sondern bei Volvo.
    Ich fand das zu dem Zeitpunkt schon ein sehr interessantes Thema.
    Ich denke auch mit der heutigen Technologie könnte das durchaus Sinn machen.

  • Manchmal muss ich schon ein wenig schmunzeln, wenn die Autoindustrie mit derartigen „Neuerfindungen“ daherkommt. In der Schifffahrt und in anderen Industriebereichen ist vieles von dem lange Standard.

    Audi „erfand“ vor einiger Zeit das elektrische Zusatzgebläse, um immer ausreichend Ladedruck zu haben. Ich habe nicht verfolgt, ob es inzwischen verbaut wird, aber habe das bei MAN-Schiffsdieseln (6 Zyl., 9500 PS) schon 1982 kennengelernt und da war es nicht neu.
    1992 fuhr ich mit einem neuen Schiff aus der Werft, das damals einen recht modernen Burmeister & Wain 2-Takt-Diesel mit Auslassventil hatte. Ein dänischer Motor mit sechs Zylindern und knapp 5000 PS. Im Gegensatz zu den älteren B&W Motoren wurde das Auslassventil nicht mehr über einen riesigen Kipphebel, sondern hydraulisch betrieben. Damals wurde die Hydraulik allerdings noch über Steuerkette und Nockenwelle gesteuert. Das war ein toller Motor, den ich sehr gerne gefahren habe. Die nächste Ausbaustufe von B&W vor ca. 15 Jahren hat vollelektronisch gesteuerten hydraulischen Ventiltrieb OHNE Nockenwellen.

    Diese 2-Takt-Diesel muss man sich übrigens nicht wie einen mit Gemisch betriebenen Trabi vorstellen, das ist modernste Motorentechnik, denn der Brennstoffverbrauch wird direkt vom Gewinn abgezogen!

    Da Dieselmotoren nicht grenzenlos wachsen können (z. Zt. liegen die größten so bei 110.000 PS), werden mehrere Turbos gleichzeitig verwendet. Diese sorgen nicht nur für ausreichend Ladeluft, sondern betreiben nebenbei Turbogeneratoren, die für elektrische Zusatzleistung am Propeller sorgen. Das sind heute die Motoren mit dem höchsten thermischen Wirkungsgrad (bis ca. 55%) und einem spezifischen Verbrauch von 160g/KWh. Davon kann die Autoindustrie träumen, auch wenn die Katalogverbräuche uns etwas anderes vorgaukeln wollen.

    Also Respekt vor Koenigsegg, die es in so einem kleinen Motörchen hinbekommen haben. Eine Erfindung ist es allerdings ebenso wenig wie die Turbinengeneratoren, die ja in der Fliegerei normale Ausrüstung sind, wie im Artikel angesprochen.
    Ob es Sinn macht dem Laien (Autofahrer) solche Technik auf die Räder zu stellen und ob sie im Gebrauch wenig technikaffiner Zeitgenossen alltagstauglich ist, sie mal dahingestellt.

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