Land Rover: Diesel-Voll-Hybrid für sparsame Geländewagen

Land Rover stellt mit dem Diesel-ERAD-Hybridantrieb ein neues Antriebskonzept für die Geländewagen der Zukunft vor. Der Antrieb kombiniert einen modernen Common-Rail-Diesel mit einem leistungsstarken Elektromotor zu einem Gesamtpaket, das sowohl im normalen Straßenverkehr als auch im Gelände deutlich geringere Emissionen und einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch ermöglichen soll.

Mit der Testreife der Diesel-ERAD-Hybridtechnologie legte Land Rover eines der ersten Diesel-Hybrid-Programme auf. Herzstücke des Antriebs stellen ein emissionsarmer, besonders wirtschaftlicher Diesel, ein integrierter Kurbelwellen-Starter-Generator (CISG), eine Lithium-Ionen-Batterien und nicht zuletzt einen Hinterachs-Elektroantrieb (ERAD-Electric Rear Axle Drive) dar. Das jetzt realisierte System lässt bereits im europäischen Fahrzyklus eine Senkung der CO2-Emissionen um mehr als 20 Prozent erwarten – im Autoalltag soll sich dieser Wert bis zu 30 Prozent steigern, da der Hybridantrieb vor allem im Stadtverkehr seine Stärken ausspielen kann.

Der Test- und Versuchsbetrieb der Vollhybridkonfiguration im automobilen Alltag hat bereits begonnen. Die neue Hybridantriebstechnik entwickelten die Macher für die Erprobungsphase in mehreren Prototypen auf Basis des aktuellen Land Rover Freelander. Angelegt ist die Technik aber so flexibel und modular, dass sich diese mit einer Vielzahl von Modellen und Antrieben aus dem Land Rover-Programm kombinieren lässt.

„Paralleler“ Hybrid für Straße und Gelände

Ziel der Land Rover-Ingenieure war es, eine „parallele" Hybridanordnung zu schaffen, die perfekt mit einem Allrad- und Zweiradantrieb harmoniert. Wie bei allen parallelen Hybridlösungen sorgt auch hier entweder ein Elektromotor oder der Diesel für Vortrieb bzw. eine Kombination aus beiden Aggregaten.

Der Hinterachs-Elektroantrieb ERAD besitzt einen 300-Volt-Motor, der 25 kW / 34 PS Dauerleistung und Leistungsspitzen von bis zu 35 kW / 48 PS generiert. Das maximale Drehmoment von 200 Nm liegt - wie bei Elektrotriebwerken üblich - sofort beim Start des Motors vor. Dank ERAD kann ein Land Rover allein mit Elektrokraft angetrieben werden, wodurch der CO2-Ausstoß im Stadtverkehr drastisch sinkt. Mittels ERAD ist sowohl der Allradantrieb als auch nur der Antrieb von Vorder- bzw. Hinterachse möglich, je nachdem wie viel Traktion für die jeweilige Fahrsituation benötigt wird.

Kurbelwellen-Starter-Generator mit Doppelfunktion

Als zweites Schlüsselelement des Diesel-ERAD-Hybridantriebs setzte Land Rover den Integrierten Kurbelwellen-Starter-Generator CISG (Crankshaft Integrated Starter Generator) ein. CISG befindet sich innerhalb des Doppelkupplungsgetriebes der Prototypen und fungiert zum einen als zusätzliche Antriebsquelle und zum anderen in gerade einmal 400 Millisekunden als Anlasser des Vierzylinder-Dieselmotors, inklusive einer verbrauchs- und emissionssenkenden Stopp-Start-Automatik.

Sowohl der Elektromotor als auch der Kurbelwellen-Starter-Generator CISG können außerdem zum regenerativen Bremsen verwendet werden: Beim Bremsen gewinnen sie Energie zurück und laden auf diese Weise die eigens für dieses Projekt entwickelte Batterie auf.

Lithium-Ionen-Batterie für schnelle Aufladung

Als Energiespeicher der Prototypen fungiert eine moderne Lithium-Ionen-Batterie, die im Kofferraum platziert ist und nicht mehr Platz als ein normales Reserverad beansprucht. Lithium-Ionen-Batterien sind nicht nur leichter als die heute in vielen Lösungen verwendeten Nickel-Metall-Hybrid-Einheiten, sie speichern darüber hinaus mehr Energie und lassen sich schneller aufladen. Land Rover verwendet in seinen Testfahrzeugen spezielle Lithium-Ionen-Batterien mit dem Namen „Lithium NanoTitanate", die keinen Memory-Effekt kennen und besonders umweltfreundlich sind, da sie weder Schwermetalle noch giftige Materialien enthalten. Diese Batterien erzeugen 288 Volt und akzeptieren eine energiereiche Schnellladung, die in einem einzigen Ladevorgang zwölf Mal länger als eine vergleichbare Nickel-Metall-Hybrid-Batterie hält.

Terrain Response weiter entwickelt

Die Macher koppelten den Diesel-ERAD-Hybridantrieb mit einer Weiterentwicklung des von Land Rover erfundenen „Terrain Response“-Systems: In seiner jüngsten Evolutionsstufe nutzt „Terrain Response“ alle Vorteile der Hybridtechnologie und ermöglicht daneben ein Maximum an Traktion und Sicherheit auf jedem Untergrund. In den Prototypen stehen fünf „Terrain Response“-Programme zur Verfügung: „Eco“ als Standardmodus im Zweiradbetrieb, "Dynamic" in Zweirad- oder Vierradbetrieb sowie „Gras/Schotter/Schnee“, „Schlamm“ und „Sand“ jeweils im Vierradbetrieb. In allen Modi entscheidet die Steuerung selbsttätig und flexibel über den besten Antriebsmix zwischen Diesel und E-Motor sowie über Zwei- oder Vierradantrieb.