Die Formel für Effizienz.

An der Verwirklichung dieses Ziels arbeiten die Powertrain-Entwickler jedoch nicht allein. Insgesamt rund 200 Mitarbeiter bei Mercedes-Benz in Sindelfingen sind direkt oder indirekt beteiligt.

Der C 350 e ist ein wahres Wunder an Effizienz. 205 kW stark, begnügt er sich auf einer Strecke von 100 Kilometern mit gerade einmal 2,1 Liter Kraftstoff. Das entspricht einem CO₂-Ausstoß von 48 Gramm pro Kilometer. Dabei fährt sich die komfortable Limousine spritzig wie ein Sportwagen: Wer den Sport-Plus-Modus wählt, ist in 5,9 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Eine Premium-Limousine, dynamisch wie ein Sportwagen und umweltfreundlich wie ein Kompaktauto – wie kann das sein?

Wir fragen einen, der es wissen muss: Uwe Keller, promovierter Ingenieur, ist als Projektleiter für das Herzstück des C 350 e verantwortlich: den Hybrid-Antriebsstrang. „Das Geheimnis liegt letztlich im perfekten Zusammenspiel“, erklärt er. „Damit Verbrennungsmotor, Getriebe und Elektroantrieb optimal zusammenarbeiten, haben wir alle Techniken, Komponenten und Aggregate bis ins Kleinste aufeinander abgestimmt. Zusammen mit dem intelligenten Antriebsmanagement sorgt das für hohe Effizienz und zugleich hervorragende Fahreigenschaften.“ Effizienz heißt mithin das große Ziel des Projektteams um Uwe Keller.

Der C 350 e ist ein wahres Wunder an Effizienz. 205 kW stark, begnügt er sich auf einer Strecke von 100 Kilometern mit gerade einmal 2,1 Liter Kraftstoff. Das entspricht einem CO₂-Ausstoß von 48 Gramm pro Kilometer. Dabei fährt sich die komfortable Limousine spritzig wie ein Sportwagen: Wer den Sport-Plus-Modus wählt, ist in 5,9 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Eine Premium-Limousine, dynamisch wie ein Sportwagen und umweltfreundlich wie ein Kompaktauto – wie kann das sein?

Wir fragen einen, der es wissen muss: Uwe Keller, promovierter Ingenieur, ist als Projektleiter für das Herzstück des C 350 e verantwortlich: den Hybrid-Antriebsstrang. „Das Geheimnis liegt letztlich im perfekten Zusammenspiel“, erklärt er. „Damit Verbrennungsmotor, Getriebe und Elektroantrieb optimal zusammenarbeiten, haben wir alle Techniken, Komponenten und Aggregate bis ins Kleinste aufeinander abgestimmt. Zusammen mit dem intelligenten Antriebsmanagement sorgt das für hohe Effizienz und zugleich hervorragende Fahreigenschaften.“ Effizienz heißt mithin das große Ziel des Projektteams um Uwe Keller.

An der Verwirklichung dieses Ziels arbeiten die Powertrain-Entwickler jedoch nicht allein. Insgesamt rund 200 Mitarbeiter bei Mercedes-Benz in Sindelfingen sind direkt oder indirekt beteiligt.

Dazu gehören Experten für Steuergeräte, elektrische Funktionen, Elektronik und Batterie ebenso wie die Verantwortlichen der jeweiligen Fahrzeugbaureihe. „Jedes einzelne Gebiet leistet im Zusammenspiel mit den anderen seinen Beitrag – und hat dann natürlich auch seinen Anteil am Ergebnis“, betont Uwe Keller, „es ist immer ein Erfolg von vielen.“ Nicht nur technisch geht es also ums perfekte Zusammenspiel, und nicht nur technisch ist die Aufgabe komplex. Schließlich bringt man im Antriebsstrang von Hybridfahrzeugen zwei Welten zusammen, die je eigenen Gesetzen folgen: Verbrennungs- und Elektroantrieb. „Wenn man in so einem System mehr Effizienz erreichen will, muss jedem Beteiligten klar sein, dass sich auch die kleinste Veränderung im Detail auf das Gesamtsystem auswirkt“, so Keller. „Dieses systemische Denken in den Köpfen zu verankern war für uns eine der großen Herausforderungen.“

Der effizienteste Antriebsstrang.

Beim Antriebsstrang ging – und geht – es vor allem um einen möglichst hohen Wirkungsgrad. Denn bei der Übertragung von Energie – ob aus dem Tank oder der Batterie über das Getriebe auf die Räder geht immer Energie für den Antrieb verloren. Dafür sind zum Beispiel Schlepp- und Reibeffekte verantwortlich. Die Entwickler verringern diese Verluste durch ausgeklügelte mikromechanische Maßnahmen. Uwe Keller: „Das Gute ist: Alles, was wir im Antriebstrang an Effizienz erzielen, zahlt sich beim Hybrid doppelt aus, beim Fahren und bei der Rückgewinnung von Energie.“

Im Einzelnen erzielt man zwar oft nur Verbesserungen von wenigen Prozentpunkten. Doch in der Summe bringen diese das System deutlich voran. „Zum Beispiel haben wir 2012 beim E-Klasse BlueTEC HYBRID 109 Gramm CO₂ pro Kilometer erreicht. Heute sind wir bei nur noch 99 Gramm – allein durch Optimierung.“ Und das ist nicht der erste oder einzige Erfolg, über den sich die Powertrain-Spezialisten freuen können. Seit 2009 hat Daimler bereits eine ganze Reihe von Hybridmodellen auf den Markt gebracht, und mit jedem Modell wurde die Antriebstechnologie verbessert.

Fast immer erreichte man neue Bestwerte bei Verbrauch und CO₂-Ausstoß. Mit Emissionswerten von 94,99 und 115 Gramm CO₂ pro Kilometer hatten zuletzt die Diesel Hybride der C-Klasse und S-Klasse im Benchmark-Vergleich an der Spitze gelegen, dies vor allem dank eines von den Wettbewerbern bisher unerreichten Vorteils, wie Uwe Keller unterstreicht: „Wir haben den effizientesten Antriebsstrang, und zwar in allen Baureihen.“ Womit wir bei einer Besonderheit des Daimler-Ansatzes wären: Mit seinen Hybridkonzepten will der Konzern nicht nur ein bestimmtes Segment bedienen. Deshalb baut man keine speziell konzipierten Hybridfahrzeuge, sondern setzt auf ein modulares Konzept. Die Basis sind maßgeschneiderte Antriebsstränge, die mit verschiedenen Motoren kombiniert und in allen Baureihen verwendet werden können. Zu einem solchen Antriebsstrang gehört ein spezielles Hybridgetriebe, in das die Elektromaschine integriert ist. Mit diesem Getriebe wird der Verbrennungsmotor so verbunden, dass er vollständig abgekoppelt werden kann: Wird er nicht gebraucht, ist er außer Betrieb. Unterschiedlichste Motoren und Antriebsformen lassen sich auf diese Weise miteinander verbinden, vom Front- oder Hinterradantrieb für Pkw bis hin zum Allradsystem für SUVs.

Der Effekt ist eine große Breite und Flexibilität. Dadurch kann Daimler besser auf Kundenanforderungen reagieren und auf dem Markt eine breitere Produktpalette anbieten.

Aus diesem Grund haben die Entwickler von Mercedes-Benz den C 350 e mit innovativen Betriebsstrategien und auf Effizienz getrimmten Fahrprogrammen ausgestattet. Mit deren Hilfe lässt sich die Effizienz des Fahrzeugs auf der Straße sogar noch steigern.

2,1 Liter Verbrauch – auch auf der Straße?

Nicht ohne Grund verspricht sich der Konzern denn auch gute Chancen für den Markterfolg der Plug-In Hybride. In welcher Variante auch immer, die Kombination von hoher Fahrdynamik und sparsamem Verbrauch ist für viele Kunden attraktiv. Doch sind Verbrauchswerte, wie sie beim C 350 e auf dem Prüfstand gemessen werden, in der Praxis überhaupt realisierbar? Es ist schließlich kein Geheimnis, dass der Realverbrauch eines Fahrzeugs in der Regel über dem Normverbrauch liegt. Uwe Keller meint dazu: „Die 2,1 Liter sind auf jeden Fall erreichbar. Sie können den Wert sogar unterschreiten. Ich fahre zum Beispiel morgens mit voll geladener Batterie zum Büro – 13 Kilometer, rein elektrisch – und abends mit wieder geladener Batterie und null Emissionen zurück nach Hause. Ich komme also auf dem Arbeitsweg komplett ohne Kraftstoff aus. Auf anderen Strecken, wo der Verbrennungsmotor gefragt ist, habe ich einen Verbrauch, der ziemlich genau dem NEFZ-Wert ohne Elektroantrieb entspricht.“ Fazit: Der tatsächliche Kraftstoffverbrauch ist variabel. Er hängt stark vom Nutzungsprofil des Fahrers ab – und mehr noch von dessen Fahrweise.

2,1 Liter Verbrauch – auch auf der Straße?

Nicht ohne Grund verspricht sich der Konzern denn auch gute Chancen für den Markterfolg der Plug-In Hybride. In welcher Variante auch immer, die Kombination von hoher Fahrdynamik und sparsamem Verbrauch ist für viele Kunden attraktiv. Doch sind Verbrauchswerte, wie sie beim C 350 e auf dem Prüfstand gemessen werden, in der Praxis überhaupt realisierbar? Es ist schließlich kein Geheimnis, dass der Realverbrauch eines Fahrzeugs in der Regel über dem Normverbrauch liegt. Uwe Keller meint dazu: „Die 2,1 Liter sind auf jeden Fall erreichbar. Sie können den Wert sogar unterschreiten. Ich fahre zum Beispiel morgens mit voll geladener Batterie zum Büro – 13 Kilometer, rein elektrisch – und abends mit wieder geladener Batterie und null Emissionen zurück nach Hause. Ich komme also auf dem Arbeitsweg komplett ohne Kraftstoff aus. Auf anderen Strecken, wo der Verbrennungsmotor gefragt ist, habe ich einen Verbrauch, der ziemlich genau dem NEFZ-Wert ohne Elektroantrieb entspricht.“ Fazit: Der tatsächliche Kraftstoffverbrauch ist variabel. Er hängt stark vom Nutzungsprofil des Fahrers ab – und mehr noch von dessen Fahrweise.

Aus diesem Grund haben die Entwickler von Mercedes-Benz den C 350 e mit innovativen Betriebsstrategien und auf Effizienz getrimmten Fahrprogrammen ausgestattet. Mit deren Hilfe lässt sich die Effizienz des Fahrzeugs auf der Straße sogar noch steigern.

Wie schon dem S 500 e haben die Ingenieure von Mercedes-Benz auch dem C 350 e jede Menge Intelligenz mitgegeben. Ein ausgeklügeltes Antriebsmanagement sorgt dafür, dass die Effizienzvorteile des Antriebsstrangs optimal zum Tragen kommen. Doch mehr noch: Auch beim Fahren ermöglichen intelligente Strategien ein Maximum an Effizienz. „Vorausschauende und streckenbasierte Betriebsstrategie, haptisches Fahrpedal mit radargesteuerter Energierückgewinnung und radarbasierter Schaltstrategie – da wurden Lösungen entwickelt die wirklich einmalig sind“, schwärmt Uwe Keller. Doch der Reihe nach: Die genannte vorausschauende Betriebsstrategie nutzt topografische Informationen aus dem Navigationssystem, um die Batterie in den jeweils günstigsten Ladezustand zu bringen. Nehmen wir zum Beispiel an, der C 350 e steuert auf eine längere Gefällestrecke zu, auf der sich beim Bremsen Energie zurückgewinnen lässt. In dieser Situation regelt die Betriebsstrategie den Energieeinsatz so, dass rechtzeitig eine entsprechende Energiemenge aus der Batterie bezogen und der Verbrennungsmotor entlastet wird. Bei der Bergabfahrt kann die Batterie dann komplett wieder aufgeladen werden.

Dieses System setzt Daimler seit 2013 bei allen Hybridfahrzeugen ein. Eine Spezialität der Plug-In Hybride ist dagegen die streckenbasierte Betriebsstrategie. Auch sie nutzt Daten aus dem Navigationssystem, jedoch geht es hier um den effizientesten Einsatz von Verbrennungsantrieb sowie Elektromotor und Batterie auf einer gegebenen Strecke. Bei der Fahrt von Hamburg nach München etwa ist man im Stadtbereich zunächst rein elektrisch unterwegs. Auf der Autobahn übernimmt dann der Verbrennungsmotor. Während der Überlandfahrt wird die Traktionsbatterie bedarfsgerecht aufgeladen, sodass das Fahrzeug im Münchner Stadtverkehr schließlich wieder komplett emissionsfrei fahren kann.

Die komplette Nachhaltigkeitsbroschüre können Sie hier herunterladen.

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