Viele Wege führen zum Ziel

MAHLE hat eine Lösung entwickelt, um dem Verbrennungsmotor im Nutzfahrzeug zu mehr Effizienz zu verhelfen. Diese Lösung sorgt für mehr Möglichkeiten. Mehr Möglichkeiten, um gesetzliche Emissionsregulierungen zu erfüllen. Mehr Möglichkeiten, auch mit bestehenden Technologien eine bessere Mobilität zu gestalten. MAHLE hat es als Erster geschafft, all diese Möglichkeiten in eine kompakte Box zu packen: mit dem Waste-­Heat-Recovery-System. Damit ist die Zeit reif, die immensen Potenziale, die in der Nutzung der Abgaswärme von Verbrennungsmotoren liegen, auszuschöp­fen. Ein Blick auf eine ganz besondere Technologie, die einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leistet.

Berlin, Voltastraße. Der Name „MAHLE“ steht groß auf dem Lkw, der an einem kalten Dezembervormittag am Standort Berlin auf den Betriebshof einbiegt. Der Name des Erfinders der elektrischen Batterie im Straßennamen – Alessandro Volta – wirkt an diesem Tag wie ein Vorbote. Es geht heute um den Verbrennungsmotor, gleichzeitig geht es auch um elektrische Energie. Als der Lkw abdreht und zum Stehen kommt, blitzt eine rote Box unten am Fahrzeugrahmen direkt hinter der Fahrerkabine auf. „Boost Box“ ist darauf zu lesen. Das Wort „Boost“ steht für Schub oder Kraft. Aus dieser Box kommt die Kraft, denn darin arbeitet ein Waste-Heat-Recovery-System, das Wärme aus dem Abgasstrom in elektrische Energie umwandelt.

„Es ist keine unbekannte Technologie“, beginnt Hannes Marlok, Projektleiter im WHR-Team. „Aber es hat vor uns noch niemand geschafft, das Ganze serientauglich zu machen.“ MAHLE hat „das Ganze“ in eine kompakte Box mit 55 Zentimeter Breite

gepackt, ein perfekt aufeinander abgestimmtes System entwickelt und damit den Weg zur Serienproduktion geebnet. „Da geht in Zukunft aber noch mehr, denn die nächste Generation der Boost Box wird dann nochmals deutlich kleiner“, freut sich Projektleiter Marlok. Die Box sieht einfach aus. Doch an den Gesichtsausdrücken des WHR-Teams, das sich heute auf dem Betriebshof in Berlin versammelt hat, wird klar, dass hier etwas ganz Besonderes geschaffen wurde. „Die Waste-Heat-Recovery-Box spart bis zu fünf Prozent Kraftstoff ein und damit auch CO2“, erklärt Michael Hötger, Leiter am MAHLE Standort Berlin. Eine bekannte Technologie, und doch bringt sie erst MAHLE richtig in Fahrt. Der Grund ist simpel. „Kein Hersteller will das Risiko eingehen und die ganze Fahrzeugstruktur einfach ändern. Denn das kostet Geld, Zeit und verursacht Aufwand. Aber dieses Risiko haben wir mit der Box beseitigt. Jetzt kann jeder diese Technologie einfach und ohne großen Kon­struktionsaufwand testen“, erklärt Michael Hötger.

Technologieneutralität ist wichtig, wenn es darum geht, die besten technischen Lösungen unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten herauszukristallisieren. Mit einer technologieneutralen Bilanzierung wird es auch bei einer weiteren Verschärfung der CO2-Grenzwerte weiterhin verschiedene Antriebsstränge am Markt geben: Der Kunde hat damit die Möglichkeit, die für seinen primären Anwendungszweck jeweils beste technische Lösung auszuwählen.

Denn auch bei der Vorentwicklung in Berlin hat das 25-köpfige Team immer eines im Blick: die Bedürfnisse des Kunden. Deshalb weiß das Team auch, was am Ende für ihn zählt: „Es ist wichtig, dass der Lkw rollt und rollt. Denn nur wenn er rollt, verdient er Geld für den Betreiber. Die WHR-Box lässt sich verhältnismäßig einfach in die Fahrzeugstruktur ­integrieren.“

Der Kunde und seine Bedürfnisse stehen bei MAHLE im Mittelpunkt. Eine einfache Maxime und doch gleichzeitig ein hoher Anspruch, der immer wieder ein Neudenken erfordert. So erinnert sich Michael Hötger an eine Zwischenetappe im Projekt: „Es gab einen Moment, da war uns klar: Wir haben zwar nun alle Einzelteile, jetzt denken wir das aber mal ganz anders. Wir überlegen neu und lassen alles weg, was wir nicht brauchen. Und wir packen die gesamte Technologie in eine Box.“ Das Ergebnis: Aus allen einzelnen MAHLE Komponenten wurde ein ganzheitliches, ideal aufeinander abgestimmtes System, das in einer Box perfekt zusammenarbeitet.

Ein Lkw. Eine Box. Und dann kann es auch schon losgehen. „Wir brauchen lediglich Abwärme ab 150 Grad, dann kann das WHR-System wirken. Nach eineinhalb bis zwei Jahren – was ein kurzer Zeit­raum ist, wenn wir an die Zukunft denken – hat sich die WHR-Box schon amortisiert. Für die Hersteller. Für den Spediteur. Und vor allem für die Umwelt.“ ­Hannes Marlok überträgt das in ein anschauliches Bild: „Sechs Tonnen CO2 pro Lkw spart man damit im Jahr ein.

Das entspricht dem CO2-Ausstoß von 0,6 Personen oder von knapp vier Pkw mit durchschnittlicher Fahrleistung. Wenn man mal überlegt, wie viele Kilometer so ein Fahrzeug zurücklegt und wie viel Kraftstoff verbraucht wird, sind fünf Prozent also ein sehr großer Hebel.“

Die WHR-Box von MAHLE stieß auf der IAA 2018 auf großes Interesse. „Das Feedback der Kunden zeigt uns, dass wir ein gutes Produkt haben, auf das der Markt gewartet hat“, erzählt Michael Bucher, Produktexperte im WHR-Team. „Einer unserer Kunden will die Box nun sogar selbst bauen. Auf der Suche nach Teilen ruft er also bei uns an. Wir fragen: Welche Komponenten sollen wir denn anbieten? Da lacht er nur und sagt: Alle!“

Während auf dem Hof in Berlin der raue Wind um den Lkw fegt, ist eine weitere WHR-Box zeitgleich in China bereits für erste Tests bei einem Kunden unterwegs. Zur Serienproduktion wird MAHLE bereichs-, standort- und länderübergreifend an einem Strang ziehen. Der Einsatz hat sich gelohnt und das Team freut sich über die positive Resonanz der WHR-Box. Hannes Marlok ergänzt: „Wie die Antriebe der Zukunft auf unseren Straßen aussehen werden, steht noch nicht fest. Aber wir bei MAHLE sind bereit. Und vor allem sind wir offen für alle technologischen Möglichkeiten, die eine Zukunft mit CO2-neutraler Mobilität möglich machen.“

... eine Vielzahl an Produktlösungen, Projekten und Initiativen, die wir 2018 geliefert, initiiert und vorangetrieben haben. Eine kleine Auswahl.

DAS MAHLE ÖLMANAGEMENT-MODUL

Das Ölmanagement-Modul für Fahrzeuge mit elektrischen Antrieben ermöglicht die Kühlung mehrerer Komponenten: des E-Antriebsmotors, des Getriebes bzw. der ölgekühlten Batterie oder auch der Leistungselektronik. Durch die Integra­tion der Funktionen Kühlung, Filtration und Ölförderung in einem kom­pakten Modul ergeben sich weitere Vorteile: Gewichts­reduktion, geringerer Druckverlust und Reduktion der Schnittstellen und damit des Montageaufwands gegenüber Ein­zelkomponenten, optimale Bauraumnutzung und ein optimiertes Thermomanagement.

DAS VARIABLE VENTILTRIEBSYSTEM

Um den Verbrennungsmotor im Nutzfahrzeug noch effizienter zu machen, hat MAHLE das so­genannte Shifting Roller System entwickelt, mit dem sich die Motorsteuerzeiten an die Bedürfnisse unterschiedlicher Motorbetriebszustände anpassen lassen. Damit integriert MAHLE entscheidende Funktionalitäten wie die Motorbremse in den Ventil­trieb, ermöglicht besonders effiziente Betriebs­modi wie den Miller­-Atkinson-Zyklus und erlaubt die Steuerung der Abgas­temperatur. Das ermöglicht unter Umständen den Verzicht auf einen teuren sogenannten Retarder als Betriebsbremse, verringert den Verbrauch und optimiert die Abgasnachbehandlung – dies wiederum führt zu geringeren Emissionen.