München. Auf der Suche nach besonders sparsamen Antrieben arbeiten inzwischen auch die deutschen Autohersteller mit Hochdruck an Hybrid-Lösungen. Die deutschen Konzerne gehen dabei jedoch einen anderen Weg, als das bei derzeit angebotenen Fahrzeugen der Fall ist. Denn während etwa der Toyota Prius ausschließlich als Hybrid-Fahrzeug konzipiert wurde und der Platzbedarf spezifischer Teile entsprechend berücksichtigt werden konnte, setzen die deutschen Hersteller auf bestehende Plattformen. Das bietet ihnen die Chance, den Hybrid-Antrieb zukünftig als Alternative zum konventionellen Antrieb anzubieten.
Für die Komponenten des Hybrid-Antriebs bleibt dabei aber nur wenig Platz. An der Lösung dieses Problems forscht unter anderem das Fraunhofer-Institut in Erlangen. "Eine Herausforderung liegt darin, die nötige Elektronik möglichst bauraumneutral, also mit wenig Platzbedarf ins Auto zu integrieren", erklärt Martin März vom Fraunhofer-Institut für integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) in Erlangen. Am Nürnberger Zentrum für Kfz-Leistungselektronik und Mechatronik (ZKLM), einer Außenstelle des IISB, arbeiten die Wissenschaftler daran, einen Elektromotor zusammen mit dem Frequenzumrichter direkt in die Getriebeglocke eines Pkw zu integrieren.
Für die Entwickler ergeben sich dadurch mehrere Probleme. Wenn die erforderliche Elektronik direkt im Antriebsstrang integriert werden soll, ist sie auch hohen Temperaturen ausgesetzt. "Heutige Elektronik kommt damit an die Grenzen der Belastbarkeit", so März. Während der Prius über einen separaten Kühlkreislauf für die Elektronik verfügt, wollen europäische Hersteller den Motor-Kühlkreislauf nutzen. "Statt mit 60 Grad heißem Wasser muss dann aber mit 115 Grad heißem Wasser gekühlt werden", so März.
Eine weitere Herausforderung stellt sich bei der Antriebssteuerung und den dabei erforderlichen Spannungswandlern. "Wir brauchen Wandler, die bis zu 100 kW Leistung bewegen können, in ihren Abmessungen aber nicht größer als ein Laptop sind", erklärt März. Um die Zuverlässigkeit der Technik schneller verbessern zu können, baut das Fraunhofer-Institut seine Forschungsabteilung aus. Seit Anfang des Jahres wird in Erlangen eine Arbeitsgruppe mit Schwerpunkt "Materialien und Zuverlässigkeit" aufgebaut. Derzeit beschäftigen sich am IISB 20 Mitarbeiter mit der Hybrid-Technik. Im Jahr 2004 wurden acht Patente angemeldet, in den beiden vergangenen Jahren weitere 13. Spätestens Ende 2008, glaubt März, werden auch deutsche Autohersteller mit Hybrid-Fahrzeugen auf dem Markt vertreten sein.
Allerdings würde es sich dann wohl, so seine Prognose, nicht um Vollhybrid-Fahrzeuge, sondern um sogenannte Mild-Hybrid-Autos handeln. Wie ein Vollhybrid arbeitet, können die Erlanger Forscher in der Praxis erleben. Als Dienstwagen fahren sie Prius.
