ZF und Conti arbeiten bei Hybridantrieben für Nutzfahrzeuge zusammen

Die Automobilzulieferer ZF Friedrichshafen AG und Continental haben eine Vereinbarung über die Zusammenarbeit bei der Entwicklung und Produktion von Hybridantrieben in Nutzfahrzeugen geschlossen. ZF als Systemlieferant übernimmt dabei die Systemintegration des Hybridsystems, das aus Parallelhybrid-Getrieben von ZF und Lithium-Ionen-Batteriespeichern sowie Systemelektronik von Continental besteht. ZF ist für die Hybridtechnik, d. h. Getriebe, elektrische Maschine und Leistungselektronik sowie für die Systemintegration und Systemsteuerung verantwortlich.

„Das Konzept des Parallelhybrids lässt sich durch die Nutzung vorhandener Ressourcen im Antriebsstrang des Fahrzeugs besonders wirtschaftlich umsetzen“, erläutert Rolf Lutz, Leiter des Unternehmensbereichs Nutzfahrzeug- und Sonder-Antriebstechnik der ZF Friedrichshafen AG. „Mit der neuesten Generation leistungsstarker Li-Ion-Batterien schaffen wir die Voraussetzung zum elektrisch unterstützten Fahren von Hybrid-Bussen und -Lkw“, ergänzt Jörg Grotendorst, Leiter Business Unit Hybrid Electric Vehicles Continental Division Powertrain. Damit können gerade sensible Innenstadtbereiche zukünftig von Schadstoff- und CO₂-Emissionen entlastet werden.

Serienproduktion startet ab 2011

Die Zusammenarbeit sieht vor, dass Continental die bereits im Pkw-Bereich serienmäßig eingesetzte Li-Ion-Batterietechnik zusammen mit ZF für den Einsatz in Nutzfahrzeugen weiterentwickelt und im Frühjahr 2011 mit der Serienproduktion beginnt. Entwickelt werden die Energiespeichersysteme bei Continental in Berlin und bei ZF in Friedrichshafen. Geplant ist ein Energiespeichersystem, das flexibel in verschiedene Fahrzeugkonzepte integriert werden kann. Eine Energiespeicherkomponente liefert dabei eine Leistung von 60 Kilowatt und liegt damit über den derzeit im Pkw-Bereich verwendeten Energiespeicher.

In leichten Lkw, die im Verteilerverkehr in den Ballungsgebieten eingesetzt werden, soll ein Energiespeichersystem für den Hybridantrieb integriert werden, das darauf ausgelegt ist, den Verbrennungsmotor vor allem beim Anfahren und im niedrigen Drehzahlbereich zu unterstützen (boosten). Für die Anwendung in Stadtbussen werden zwei Energiespeicherkomponenten mit insgesamt 120 Kilowatt verwendet, da diese auch im rein elektrischen Fahrbetrieb anfahren sollen. Geplant ist derzeit die Produktion einer fünfstelligen Anzahl von Hybridsystemen.

Flexibles Hybridkonzept für den Einsatz in Nutzfahrzeugen

ZF Friedrichshafen als einer der weltweit führenden Zulieferer für Antriebs- und Fahrwerktechnik erweitert mit seinem Hybridkonzept sein Produktportfolio an Getriebesystemen für Nutzfahrzeuge, das bislang manuelle und automatische Getriebe umfasst. Dabei setzt ZF auf das Konzept des Parallelhybrids, bei dem Elektromotor und Verbrennungsmotor über ein Getriebe parallel geschaltet werden und bei Bedarf durch eine Kupplung getrennt werden. Das System ist flexibel ausgelegt, mit ihm lassen sich sowohl Mild-Hybride als auch Vollhybride umsetzen, die die gesamte Palette der Hybridfunktionen nutzen: die Start-Stopp-Funktion, die Rückgewinnung von Bremsenergie (Rekuperieren), die Unterstützung beim Beschleunigen (Boosten) und elektrisches Anfahren.

Fahrzeuge mit Vollhybridsystemen kommen auf diese Weise im Innenstadtverkehr mit bis zu 30 Prozent weniger Kraftstoff aus. Diese Vorzüge könnten in Zukunft noch wichtiger werden, wenn gesetzliche Vorgaben den Einsatz von Verbrennungsmotoren in den Innenstädten weiter einschränken. Ein Vorteil für Fahrzeughersteller, die heute schon ZF-Getriebe einsetzen: Alle Hybridgetriebevarianten von ZF auf Basis des Parallelhybridkonzepts können in den vorhandenen Antriebsstrang integriert werden wie die entsprechenden manuellen oder automatischen Getriebesysteme.

Das zusätzliche Gewicht des Systems durch Kabel, Batterie und Kühlsystem fällt moderat aus und kann durch Einsparungen in ähnlicher Größenordnung (durch Downsizing des Verbrennungsmotors, Wegfall von 24-Volt-Lichtmaschine und Anlasser) ausgeglichen werden. Da der Elektromotor im Generatorbetrieb auch als Stromquelle für weitere Stromverbraucher zur Verfügung steht, ist dieses Hybridgetriebesystem auch für Kommunalfahrzeuge attraktiv. Deren Nebenantriebe verbrauchen bislang permanent Kraftstoff, da sie mechanisch an den Verbrennungsmotor gekoppelt sind. Der starke Generator und die Hybridbatterie ermöglichen dagegen den Einsatz von elektrischen Nebenantrieben, die nur im Einsatz Kraftstoff verbrauchen (power-on-demand).