Dedizierte Hybrid Getriebe (DHT)

Dedizierte Hybrid Getriebe (DHT)

Von Dr. Robert Fischer

Die Forderung nach reduzierten Emissionen und verringertem Verbrauch beschäftigt die Automobilindustrie schon sehr lange. In jüngster Zeit sind politische und gesetzgeberische Vorgaben zu Verbrauch und Emissionen auch im gesellschaftlichen Fokus und die Automobilindustrie hat ihre Bemühungen nochmals forciert. Dabei besteht ein Zielkonflikt zwischen den Maßnahmen zur Reduktion der Emissionen – insbesondere Partikel und NOX stehen derzeit im Fokus – und zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs.

Neben Optimierungen an den Verbrennungsmotoren selbst kommen aufwändige Systeme zu Abgasnachbehandlung zum Einsatz, deren Betrieb und Gewicht negativen Einfluss auf den Kraftstoff verbrauch am Gesamtfahrzeug haben. Hier sind bemerkenswerte Fortschritte erreicht, insbesondere wenn man die gestiegenen Anforderungen an Fahrzeugsicherheit und Komfort in die Betrachtungen einbezieht, die ebenfalls verbrauchserhöhend wirken.

Vor- und Nachteile der Hybridisierung

Durch Hybridisierung des Antriebsstrangs können weitere Potenziale erschlossen werden, die sowohl zur Reduktion von Emissionen als auch zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs eingesetzt werden können. Darüber hinaus können durch Hybridisierung bzw. Elektrifizierung weitere Fahrzeugeigenschaften und Funktionalitäten verbessert werden, z. B. Dynamik und Spontanität oder auch der Fahrzeugkomfort. Wesentlicher Nachteil der Hybridisierung sind die erhöhten Kosten solcher Antriebssysteme, die Kernkomponenten elektrische Maschine(en), Leistungselektronik und Hybridbatterie sind komplex und entsprechend teuer. Ein weiterer Nachteil besteht in der Energiedichte der Batteriesysteme, sie haben bzgl. Bauraum und Gewicht gravierende Nachteile gegenüber einem Kraftstoff tank konventioneller Systeme und das Aufl aden dauert signifikant länger als das Nachtanken. Dies sind wesentliche Gründe, warum sich reine Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge am Markt bisher so wenig durchsetzen konnten.

Steigerung der Marktanteile hybrider Antriebsstränge

Um die immer strengeren gesetzlichen Vorschriften zu erfüllen, wird aber der Anteil an Elektrifizierung steigen müssen. Nun sind Entwicklung und Industrialisierung von Hybridsystemen sehr aufwändig, so dass im Hinblick auf die bisherigen Marktanteile meist ergänzende Lösungen, sogenannte Add-On Systeme entwickelt, wurden. Entsprechend werden die elektrischen Antriebsmaschinen mit der erforderlichen Peripherie als Modul zwischen Verbrennungskraftmaschinen und/bzw. im Getriebe realisiert. Funktional kann das so modifizierte Getriebe nach wie vor alle Getriebefunktionen erfüllen, auch solche, die durch die elektrische Maschine regelmäßig übernommen werden. Mit der zu erwartenden Steigerung
der Marktanteile hybrider Antriebsstränge wird es wirtschaftlich, spezielle Hybridgetriebe zu entwickeln, da mit höheren Stückzahlen die Amortisierung der Entwicklungskosten und Kosten der Industrialisierung möglich ist. Solche dedizierte Hybridgetriebe (DTH – Dedicated Hybrid Transmission) sind bereits in großer Breite in Entwicklung. Integrierte, elektrische Maschinen übernehmen dabei Teile der Getriebefunktionalität, ohne sie würden sich funktionelle Einschränkungen ergeben.

Neuer Getriebetyp DHT

Dedizierte Hybridgetriebe werden bei größeren Stückzahlen gegenüber Add-On Systemen kostengünstiger sein. Darüber hinaus werden aufgrund geringerer Komplexität Bauraum- und Gewichtsvorteile ein weiterer Pluspunkt für DHTs sein, wie aktuelle Entwicklungen zeigen. Bei entsprechender Auslegung ist auch mit Vorteilen bei der Effizienz der DTHs zu rechnen. Gegenüber konventionellen Getrieben werden DHTs auch mit weniger diskreten Übersetzungsstufen auskommen, im Hinblick auf Komplexität ist das ein weiterer Vorteil, der durch Integration und Nutzung der elektrischen Maschine ermöglicht wird. Auf dem CTI Getriebesymposium im vergangenen Dezember in Berlin wurden die DHTs als eigener Getriebetyp definiert und hatten außerordentliche Resonanz aus dem Auditorium. AVL beschäftigt sich seit mehreren Dekaden mit hybrider Antriebstechnologie. Der AVL FUTURE HYBRID ist ein DHT, das die oben genannten Vorteile bietet: kompakt, effizient und kostengünstig herstellbar. Ein ausgezeichnetes Beispiel für den neuen Getriebetyp DHT.

 

Dr. Robert Fischer Autor: Dr. Robert Fischer, Geschäftsführer, AVL List GmbH, Austria

 

 

 

 

Dieser Beitrag ist Teil der aktuellen Ausgabe des Handelsblatt Journals „Die Zukunft der Automobilindustrie“, das Sie hier erhalten können: http://veranstaltungen.handelsblatt.com/journal