Mercedes-Zukunft: Woran Forscher in Sindelfingen arbeiten

Im Innovationsranking des Center of Automotive Management landet Mercedes regelmäßig in der Spitzengruppe. Das liegt daran, dass die Stuttgarter nach wie vor sehr viel Geld in die Forschung stecken.

So fließen wohl auch 2024 wieder rund zehn Milliarden Euro in diesen Bereich. Dabei geht es nicht nur die kommenden Modelle und Plattformen, sondern auch Technologien, die erst in zehn Jahren in Serie zu erwarten sind. In Sindelfingen, wo die Entwicklung sitzt, hat Mercedes Journalisten einen Einblick in die künftige Innovationen gewährt.

Solarzellen als zusätzliche Energiequelle  für die Batterie haben Autohersteller schon länger im Blick. So wollte beispielsweise das Münchner Start-up Sono Motors bei seinem Modell Sion über die Fläche auf Dach und Motorhaube bei üblicher Sonnenscheindauer in Süddeutschland eine zusätzliche Reichweite von fast 6000 Kilometern pro Jahr generieren. Doch der Sion schaffte es nicht in Serie.

Die Mercedes-Entwickler arbeitet daran, die Idee auf eine neue Stufe zu heben. Dabei werden spezielle Solarzellen wie eine hauchdünne Paste unter dem eigentlichen Lack aufgetragen. Dieser lässt die Sonnenstrahlen durch. Eine Fläche von elf Quadratmetern (mittelgroßes SUV) könnte in Stuttgart unter Idealbedingungen Energie für bis zu 12.000 Kilometer im Jahr produzieren. Über bidirektionales Laden wäre es außerdem möglich, ein Haus mit Solarstrom zu versorgen.

Bisher bestimmt bei einem Elektroautos die schwächste Zelle der Batterie, wann wieder geladen werden muss oder wie der Alterungsprozess verläuft. Dies liegt daran, dass die Module alle miteinander verbunden sind. In Zukunft soll ein neuartiger Mikrowandler ermöglichen, dass die Zellen einzeln angesteuert werden und mit einander kommunizieren können.

Dadurch  könnten beispielsweise einzelne Zellen während der Fahrt nachgeladen werden und so die Reichweite verlängern. Oder aber es lassen Module abkoppeln, wenn sie überhaupt nicht benötigt werden, um Energie zu sparen – ähnlich der Zylinderabschaltung bei Verbrennungsmotoren. Das sorgt für mehr Effizienz- und dafür, dass unabhängig vom Lade- oder Alterungszustand der Batterie eine konstante Spannung von 800 Volt zur Verfügung gestellt werden kann.

Augmented Reality, also die zusätzliche um Informationen erweiterte Realität, finden sich heute schon im Auto – etwa in den Head-up-Displays. Dort werden zum Beispiel bei der Navigation Pfeile eingeblendet, die eine Orientierung in kniffligen Situationen erleichtern.

In Zukunft sollen auch mitgebrachte AR-Brillen wie die Apple Vision Pro nahtlos ins Auto integriert werden können. Damit könnte beispielsweise der Beifahrer personalisierte Informationen über interessante Orte während der Fahrt aufgespielt bekommen oder die Navigation mit einer Spur aus Mercedes-Sternen verschönert werden.

Über die Brille lässt sich das Auto aber auch leicht in ein riesiges Kino verwandeln, während die anderen Passagiere nicht gestört werden. Ebenso könnte die Konfiguration eines Modells beim Kauf erleichtert werden samt einer virtuellen Probefahrt. „Diese revolutionäre Technologie bietet vielseitige Einsatzmöglichkeiten in der gesamten Mercedes-Benz Welt“, so das Fazit der Forscher in Sindelfingen.

Bei rein elektrischen Fahrzeugen wird das Fahrzeug zumeist über Rekuperation verlangsamt, nur noch selten über die Bremse im Rad. Daher beschreiten die Entwickler bei Mercedes einen völlig neuen Weg und wollen die Bremse in die geschlossene Elektromotor-Getriebe-Einheit an der Hinter- oder Vorderachse integrieren. Das hat gleich mehrere Vorteile. So nimmt die Bremse nur nur wenig Bauraum ein. Außerdem verschleißt sie nach bisherigen Erkenntnissen kaum, rostet nicht und ist nahezu wartungsfrei.

Das würde sie sehr langlebig und zuverlässig machen. Außerdem werden Feinstaubemissionen durch Bremsabrieb verhindert, was mit Blick auf zukünftig strengere Abgas-Normen vorteilhaft ist. Quietschende Bremsen wären ebenfalls Vergangenheit. Auch komplett geschlossene Felgen für eine verbesserte Aerodynamik sind möglich, da keine Öffnungen zur Bremsenkühlung mehr nötig wären.

Die Verwendung von Leder und anderen tierischen Stoffen im Auto ist aus vielerlei Gründen umstritten. Daher wird an Alternativen geforscht. Eine Möglichkeit ist es, mit biotechnologischen Verfahren Materialien zu entwickeln, die den natürlichen Stoffe in Anmutung und Haptik sehr nahe kommen. So können gentechnisch veränderte Bakterien Seidenproteine produzieren. Diese Proteine werden zu einem glänzenden, seidigen Garn veredelt.

Die so erzeugte synthetische Spinnenseide hat die gleichen Eigenschaften wie herkömmliche Seide. Sie ist zu 100 Prozent biologisch abbaubar, leicht und gleichzeitig hochfest. Ähnlich lässt sich auch ein Lederimitat aus einer Kombination von Kunststoff-Rezyklat und biobasierten Werkstoffen herstellen.

In einem chemischen Recyclingprozess werden Pyrolyse-Öl aus Altreifen und zertifiziertes Biomethan aus Landwirtschaftsabfällen erzeugt und anschließend zu Kunststofffasern verarbeitet. Aus diesen Mikrofasern entsteht ein Halbzeug, dem Proteine und biobasierte Polymere hinzugefügt werden.

Dies ergibt eine innovative Materialkombination, die nicht nur strukturell wie Echtleder aufgebaut ist, sondern auch wie Echtleder in Nachgerbe-Prozessen weiterverarbeitet werden kann. Allerdings sind diese Verfahren heute noch sehr teuer, weshalb eine Serienproduktion noch einige Jahre entfernt sein dürfte.