Technische Universität Wien
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2013-09-20 [

Nicole Schipani

 | Büro für Öffentlichkeitsarbeit ]

Staatspreis Mobilität 2013: Erdgasauto CULT

In der Kategorie "Forschen. Entwickeln. Neue Wege weisen." wurde das Projekt von Magna Steyr Fahrzeugtechnik AG & Co KG mit dem Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der TU Wien und weiteren Forschungsstellen als Kooperationspartner mit dem Staatspreis ausgezeichnet.

Erdgasauto CULT

Der Staatspreis Mobilität zeichnet nicht nur technologische Innovationen aus, sondern auch soziale und organisatorische Neuerungen. Prämiert werden innovative Konzepte, Produkte und Maßnahmen, die neue Wege für eine zielgerichtete Einführung moderner Mobilitätslösungen aufzeigen. Das Verkehrssystem der Zukunft setzt vor allem auf neue Entwicklungen im öffentlichen Verkehr beziehungsweise die intelligente Verknüpfung von Verkehrsmitteln. Deshalb steht bei den ausgezeichneten Projekten auch der Grundgedanke der intelligenten Vernetzung im Vordergrund. In der Kategorie "Forschen. Entwickeln. Neue Wege weisen." wurde das Projekt CULT von Magna Steyr Fahrzeugtechnik AG & Co KG ausgezeichnet. Das Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der TU Wien ist einer der Projektpartner.

Attraktive Alternative zum Elektroauto
Das Projekt "CULT" (Cars Ultralight Technologies) hat sich zum Ziel gesetzt, ein Konzept für ein A- Segmentfahrzeug mit einem Gewicht von nur 600 kg und halbierter CO2 Emission  (49g CO2 pro km statt 100g CO2 pro km) zu erarbeiten, unter der Voraussetzung, dass das beschriebene Fahrzeug leistbar, baubar und verkaufbar sein muss. Das viersitzige CULT-Forschungsauto wird mit Erdgas betrieben, wodurch im Vergleich zu Benzin- oder Dieselbetrieb der CO2-Ausstoß um 25% gesenkt wird. Beim Einsatz von Biogas sind es statt der angestrebten 49 CO2  pro km sogar nur 39 g/km im Normzyklus. Wird die Energieproduktion mitberücksichtigt, erzeugt der CULT laut Magna Steyr weniger CO2 als E-Autos im EU-Strommix.

Zur Lösung dieser anspruchsvollen Aufgabe wurde ein firmenübergreifendes Konsortium mit den industriellen Partnern Magna Steyr, FACC und 4a Manufacturing sowie den wissenschaftlichen Partnern Montanuniversität Leoben, PCCL, ÖGI und TU Wien gebildet. Dank der starken Unterstützung des Klimafonds, der FFG und der SFG konnte so das Projekt verwirklicht werden.

Der Antriebsstrang als Herzstück jedes Fahrzeuges wurde am Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik entwickelt. Dieser besteht aus einem abgasturboaufgeladenen, direkteinblasenden Erdgasmotor, einem automatisierten Schaltgetriebe und einem riemengetriebenen Starter-Generator als Micro-Hybrid-Konzept.

Neue Wege an der TU Wien
Der Motor wurde an der TU Wien für monovalenten Gasantrieb, Direkteinblasung und hohe Verdichtung adaptiert. Da beim CULT kein zusätzlicher Benzinbetrieb vorgesehen ist, kann der Motor voll auf Gasbetrieb optimiert werden. Damit kann das Potenzial der hohen Klopffestigkeit von Erdgas (Oktanzahl über 130) ausgenützt und über eine entsprechende Anhebung des Verdichtungsverhältnisses der thermische Wirkungsgrad des Motors erhöht werden.
Neben der Anhebung des Verdichtungsverhältnisses ist die die Umstellung des Brennverfahrens auf Direkteinblasung des Erdgases in den Brennraum eine wirkungsvolle Maßnahme zur Minimierung des CO2-Ausstoßes. Mit dieser Technologie kann das Motordrehmoment bei niedrigen Drehzahlen signifikant angehoben werden. Damit können längere Getriebeübersetzungen gewählt werden - sogenanntes "Downspeeding" des Verbrennungsmotors - und damit der Kraftstoffverbrauch weiter gesenkt werden.

Eine innovative Besonderheit des Antriebssystems ist ein am automatisierten Schaltgetriebe integrierter Starter-Generator. Mit dieser Einheit kann bei Verzögerungen des Fahrzeuges Bremsenergie rekuperiert und in der Fahrzeugbatterie gespeichert werden. Dabei kann der Verbrennungsmotor sogar abgekuppelt und abgestellt werden, wodurch mehr Bremsenergie gespeichert und für die Abdeckung des elektrischen Bordnetzbedarfs zur Verfügung gestellt werden kann. Durch das niedrige Gesamtgewicht des Fahrzeuges besteht darüber hinaus die Möglichkeit, auch im "Stop and Go" Betrieb den Verbrennungsmotor abzustellen und mit dem Starter-Generator ein elektrisches Fahren im niedrigsten Geschwindigkeitsbereich - sogenanntes elektrisches Kriechen darzustellen.

Schnell, günstig und sehr innovativ
Die Spitze des CULT liegt bei 145 km/h – die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h soll er in 12,5 s schaffen. Die Mehrkosten für KundInnen sollen maximal 3.000 Euro gegenüber einem vergleichbaren PKW betragen. Für Magna Steyr geht es beim CULT darum, sich als Dienstleister für künftige Mobilitätskonzepte zu positionieren. Bei entsprechendem Beschluss könnte der CULT in drei bis vier Jahren serienreif sein.

Der innovative Gasantrieb mit monovalentem Betrieb (nur Gas) und erstmalig angewendeter Direkteinblasung in den Brennraum von der TU Wien zeigt neue Wege auf und ermöglicht höchste Leistung des Gasmotors bei minimalem Verbrauch und Treibhausgasausstoß.