Kurt Blumenröder, Volkswagen, über die Trends im Antriebsportfolio

Interview: Jürgen Goroncy, freier Journalist und Mitarbeiter der KEM Automobilkonstruktion

KEM Konstruktion: Wie weit sehen Sie die Verbrennungsmotoren in ihrer Entwicklungsgeschichte fortgeschritten?

Kurt Blumenröder: Sowohl Otto- als auch Dieselmotoren sind definitiv noch nicht am Ende ihrer Entwicklung angelangt. Es besteht noch viel Optimierungspotenzial, das wir kontinuierlich weiter erschließen – parallel zum Ausbau der Elektromobilität. Das schließt auch Hybridantriebe mit ein.

Wir erwarten, dass im Jahr 2025 etwa ein Viertel der Fahrzeuge der Volkswagen-Gruppe rein elektrisch angetrieben werden. Drei Viertel werden aber somit weiterhin einen Verbrennungsmotor an Bord haben, entweder als alleinige Antriebsquelle oder in Kombination mit einem Elektromotor. Insbesondere eine milde Hybridisierung in Kombination mit einem 48-Volt-Elektromotor halten wir für vielversprechend und relativ kostengünstig. Das heißt, dass sich die Optimierung der Verbrennungsmotoren mittelfristig definitiv lohnen wird.

KEM Konstruktion: Totgesagte leben also länger?

Blumenröder: Das ist zwar etwas reißerisch ausgedrückt, aber stimmt inhaltlich durchaus. Volkswagen hält Otto- und Dieselmotoren für nachhaltige Antriebslösungen, die in bestimmten Fahrzeugsegmenten und -anwendungen weiterhin eine gute Option sein werden. Wie übrigens auch Erdgas-, Brennstoffzellen- und Elektroantriebe, die jeweils spezifische Stärken aufweisen und ihre Märkte finden werden. Mittelfristig wird es einen bunten Mix aus Antriebslösungen geben.

KEM Konstruktion: Elektrischer Verdichter, variabler Ventiltrieb und viele weitere technische Optionen: welche eignen sich aus Ihrer Sicht besonders gut für die Optimierung von Verbrennungsmotoren?

Blumenröder: Diese Techniken sind nicht ganz kostengünstig. Ein vollvariabler Ventiltrieb oder ein elektrischer Verdichter etwa bedingen nicht nur massive Änderungen an der Motor-Hardware, sondern auch in den Produktionsanlagen. Es gibt zwar Konzepte, solche Motoren aus den Produktionslinien partiell auszuschleusen und einzelne Fertigungsschritte separat zu erledigen. Aber ob solche Besonderheiten mit ihren hohen fixen Kosten effizient in eine Großserienfertigung zu integrieren sind, sei mal dahingestellt. Motoren mit komplexer Hardware sehe ich in einer Manufaktur besser aufgehoben, und wären somit eher Optionen für Performance-Modelle, weniger für Großserienmodelle. Deshalb wäre es überlegenswert, zuerst mit weniger anspruchsvollen und kostenintensiven Alternativen die Motoreffizienz in den Volumenanwendungen zu verbessern.

KEM Konstruktion: An was denken Sie da?

Blumenröder: Da wären zum Beispiel Wirkungsgradsteigerungen bei der Verbrennung oder die Reibleistungsreduzierung. Letzteres ist durch geänderte Lagerungskonzepte und neue Oberflächenbeschichtungen relativ einfach realisierbar. Beispielsweise können Wälzlager anstatt Gleitlager die Reibung unmittelbar reduzieren. Konstruktiv ist ein solcher Tausch des Lagerkonzepts nicht allzu aufwändig. Allerdings gilt es den richtigen Zeitpunkt zu beachten, an dem ein Austausch aus Produktions- und Logistiksicht den meisten Sinn macht. Bei einem großen Konzern wie Volkswagen mit seinen vielen Werken kann eine solche eigentlich ‚simple‘ Anpassung großen steuerungstechnischen Aufwand verursachen. Deshalb fasst man gerne mehrere Modifikationen zu einem größeren Facelift des Motors zusammen.

KEM Konstruktion: Was ist bei Beschichtungen noch möglich?

Blumenröder: Denken Sie an plasmabeschichtete Zylinderlaufflächen, die in der Reibleistungspaarung mit den Kolben gut ein bis zwei Gramm CO2-Einsparpotenzial bieten. Volkswagen hat mit der Beschichtung von Zylinder- und Kolbenlaufflächen schon seit Jahren gute Erfahrungen gemacht und wir werden dieser Technik weiterhin hohe Aufmerksamkeit widmen.

KEM Konstruktion: Zu den komplexen Techniken gehört sicherlich auch die variable Verdichtung…

Blumenröder: Unbedingt. Diese Technik bietet extrem interessante Freiheitsgrade bei der Verbrennung und bei der Thermodynamik. Allerdings muss der daraus resultierende geringere Kraftstoffverbrauch mit dem Aufwand für Entwicklung und Produktion abgewogen werden. Diese Rechnung scheint mir derzeit noch nicht so ganz aufzugehen.

KEM Konstruktion: Wird sich bei den Übersetzungsstufen im Getriebe noch Entscheidendes tun? Es gab ja mal Pläne von Volkswagen für ein Zehngang-Doppelkupplungsgetriebe.

Blumenröder: Dieses Zehngang-Doppelkupplungsgetriebe werden wir nicht mehr bis zur Serienreife entwickeln. Eine große Übersetzungsspreizung hilft unzweifelhaft bei der optimalen Nutzung der Motorcharakteristika. Allerdings hat es sich gezeigt, dass bei klassischen verbrennungsmotorischen Antrieben sieben oder acht Gangstufen das Optimum darstellen. Nimmt man hybridisierte Antriebe, kann man durch die elektromotorische Unterstützung auch mit weniger Gangstufen auskommen, da der Elektromotor ein sehr gutes Ansprech- und Drehmomentverhalten und eine ausgezeichnete Dynamik aufweist.

KEM Konstruktion: Die für das Jahr 2025 angepeilten 25 Prozent Fahrzeuge mit batterieelektrischem Antrieb erscheinen sehr ambitioniert. Was macht Volkswagen so optimistisch?

Blumenröder: Vielleicht mag das als sehr ambitioniert erscheinen. Aber Volkswagen wird seine Elektrifizierungsstrategie über alle Marken und sehr viele Modelle ausrollen. Dieser breite Ansatz und einige vielversprechende Märkte wie etwa China stützen unsere Prognose.

KEM Konstruktion: Welche Marktanteile erwarten Sie künftig für Hybridantriebe?

Blumenröder: Da wird es schon schwieriger, weil die verschiedenen Spielarten des Hybridantriebs – 48-Volt-Mildhybride, Vollhybride, Plug-in-Konzepte – und fließende Übergänge zwischen einzelnen Konzepten genaue Prognosen erschweren. Wir erwarten – auch im Jahr 2025 – etwa zehn Prozent Plug-in-Hybride und fünf Prozent Vollhybride in der Gruppe, aber das sind noch sehr ungefähre Zahlen.

KEM Konstruktion: Wird der Kunde in den nächsten Jahren vermehrt zu Otto- und weniger zu Dieselmotoren greifen?

Blumenröder: Der Diesel wird es in den kleineren Fahrzeugsegmenten aufgrund seiner höheren Kosten künftig schwerer haben. Aber dort, wo der Diesel massive Vorteile bringt, etwa bei gehobenen Fahrzeugsegmenten oder bei Anhängerbetrieb, wird der Dieselmotor nach wie vor seine Stärken ausspielen und hohe Marktanteile behaupten. Leider wird die zu erwartende schwächere Dieselpositionierung in den Volumensegmenten den CO2-Zielen nicht unbedingt helfen, da der Ottomotor bekanntlich nicht so effizient wie ein Diesel ist. Aber die Automobilhersteller werden für alle Segmente eine passende Antriebstechnik anbieten, um den CO2-Footprint zu optimieren.

KEM Konstruktion: Bis zu welchem Volumensegment wird sich der Diesel am Markt behaupten?

Blumenröder: Bei Kleinwagen wie unserem Polo wird es stark vom Nutzungsprofil abhängen, ob sich ein Dieselmotor für den Kunden lohnt. In den noch kleineren Segmenten wird sich ein Diesel weniger rechnen, ab der Golf-Klasse aufwärts hingegen wird der Selbstzünder weiterhin eine sehr gute Wahl bleiben.

KEM Konstruktion: Stichwort Downsizing: Wird sich dieser Trend fortsetzen oder wird er durch WLTP und RDE verlangsamt?

Blumenröder: Ich bin ein Freund davon, die spezifischen Leistungswerte zu erhöhen. Aber in Zukunft werden die Emissionen eine wichtigere Rolle spielen. Von daher wird das Down- eher einem Rightsizing weichen, weil die Grenzen der Leistungssteigerung bei gleichzeitig sinkenden Emissionswerten so gut wie erreicht sind. Es gibt sogar schon erste Tendenzen, dass sich die Kunden bei bestimmten Fahrprofilen – etwa im Nutzfahrzeugbereich – wieder Motoren mit etwas mehr Hubraum wünschen als ihn die aktuellen Downsizing-Aggregate aufweisen.

KEM Konstruktion: Wird sich das Miller-Brennverfahren flächendeckend durchsetzen?

Blumenröder: Volkswagen ist sehr zuversichtlich, dass ‚Miller‘ sich zum Standard-Brennverfahren weiterentwickeln wird. Zum Bespiel ist unser EA211 Evo-Motor geradezu prädestiniert für diese Technik.

KEM Konstruktion: Welche Strategie fährt Volkswagen bei den alternativen Kraftstoffen?

Blumenröder: Beim Stichwort ‚Gas‘ ist CNG sicherlich die richtige Wahl. LPG bietet auf Emissionsseite nicht das gleiche Potenzial wie Erdgas. Zumal für Erdgas ebenfalls sehr interessante Brennverfahren für höchste Effizienz zur Verfügung stehen. Allerdings liegt der Pferdefuß beim Erdgas weiterhin im noch etwas lückenhaften Tankstellennetz. Volkswagen will zusammen mit Partnern ein Netz von 2000 CNG-Tankstellen in Deutschland erreichen und so die unbestreitbaren Vorteile dieses Kraftstoffs besser nutzen.

KEM Konstruktion: Dieses Infrastruktur-Problem tangiert ja auch die Elektro- und Brennstoffzellen-Antriebe. Was ist hier von der Politik und den OEMs zu erwarten?

Blumenröder: Der von der Bundesregierung ins Rollen gebrachte Ladeinfrastruktur-Ausbau ist sehr zu begrüßen, reicht aber nicht aus. Ohne eine weitere Steigerung der Reichweite der Batterien wird es nicht gehen. Nur eine deutlich höhere Reichweite von etwa 400 bis 500 Kilometern und ein dichteres Netz an Stromladesäulen werden die erforderliche Kundenakzeptanz sichern. Der Kunde will einerseits die Sicherheit haben, direkt ans Ziel zu kommen, oder andererseits, unterwegs ohne Probleme eine Stromladesäule zu finden.

KEM Konstruktion: Wo sieht sich Volkswagen in einem Jahrzehnt bei den Antriebstechniken?

Blumenröder: Stand heute sehen wir uns für die kommenden Transformationsprozesse gut gerüstet. Unsere Marken haben das Potenzial, eine attraktive und umweltschonende Mobilität zu gewährleisten. Beispielsweise könnte unser vergleichsweise dichtes Händlernetz die Ladeinfrastruktur flankierend ergänzen, falls der öffentlich geförderte Ausbau von Stromladesäulen nicht engmaschig genug ausfallen sollte. Dieser zusätzliche Service würde die Kundenbindung erhöhen und neue Kundenkontakte generieren.

www.volkswagen.de

Die Funktionsweise der TSI Evo Motoren erklärt ein Video:

hier.pro/l7t1k

„Ein vollvariabler Ventiltrieb oder ein elektrischer Verdichter bedingen nicht nur massive Änderungen an der Motor-Hardware, sondern auch in den Produktionsanlagen.“

Kurt Blumenröder, Leiter Aggregateentwicklung der Marke Volkswagen
Bild: Volkswagen