Volvo Flywheel KERS: Schwungradspeicher soll bis zu 20 Prozent Kraftstoff sparen
Volvo hat sich im Rahmen seiner Zukunftsstrategie „DRIVe Towards Zero“ ambitionierte Ziele in puncto Kraftstoffeinsparung und Ressourcenschonung gesteckt. Und die Schweden bringen immer mehr Ideen vom Labor auf die Straße und testen, was das Zeug hält, doch manchmal muss das (Schwung-)Rad gar nicht neu erfunden werden. Und so greifen die Ingenieure auf Technik der Achtziger zurück, die mit neuen Materialen ungeahnte Möglichkeiten bieten. Volvo wird bei der Entwicklung der Rekuperations-Technik von der schwedischen Umweltbehörde mit rund 735.000 Euro bezuschusst.
Schwungradspeicher-System: Alte Ideen mit frischem Wind
Das neueste Technikbaby aus der Ideenschmiede ist die Wiederbelebung eines Schwungradspeichers. Das System hat laut Hersteller das Potenzial, eine Kraftstoffersparnis von bis zu 20 Prozent zu erwirtschaften und soll gleichzeitig für eine um bis zu 59 kW (80 PS) gesteigerte Leistung bringen. Der Leistungszuwachs soll beim Beschleunigen so stark sein, das man mit einem Vierzylindermotor die Fahrleistungen eines Sechszylinder Motors erreichen soll und dabei noch effizienter wird.
Alte Technik mit neuen Werkstoffen
Die Schwungradspeichertechnik ist keine Neuerfindung von Volvo, doch kein anderes Unternehmen hat bisher das Verfahren so entwickelt, dass das an der Hinterachse wirkende System mit einem Frontantrieb zu verbindet. Bereits 1980 setzte der schwedische Autohersteller einen Schwungradspeicher zur Rückgewinnung von überschüssiger Bewegungsenergie ein, damals im Modell Volvo 240. Die Technik war vor rund 30 Jahren noch etwas grober und so war der Schwungradspeicher von 1980 aus Stahl, sehr teuer und wenig effektiv.
Seitdem hat sich einiges getan, der neue Schwungradspeicher wird aus Karbonfasermaterial gefertigt, der Durchmesser des Gehäuses soll nur noch ganze 20 Zentimeter betragen und in Summe wird das Bauteil nur 6 Kilogramm wiegen. Um Reibungsverluste zu minimieren, arbeitet der Rotor innerhalb des Gehäuses in Vakuum.
Volvo bezeichnet das System als Flywheel KERS. KERS steht für Kinetic Energy Recovery System und bezeichnet die Rekuperation aus kinetischer Energie. Beim Bremsen wird der Rotor des Schwungradspeichers auf bis zu 60.000 Umdrehungen pro Minute beschleunigt, das sind 20.000 Umdrehungen mehr als der Schwungradspeicher im Porsche 911 GT3R Hybrid.
Sobald der Fahrer bremst, wird der Motor abgeschaltet und der Schwungradspeicher in Rotation versetzt. Die gewonnene Bremsenergie wird beim Anfahren vom Schwungradspeicher über einen speziell entwickelten Transformator an die Hinterräder übertragen. Die im Schwungrad gespeicherte Energie kann beim nächsten Beschleunigen unterstützen und senkt so den Kraftstoffverbrauch nachhaltig.
„Unser Ziel ist es, ein komplettes, ganzheitliches System für die Bremsenergie-Rückgewinnung zu entwickeln. Bereits im zweiten Halbjahr 2011 wollen wir die neue Technik in einem Volvo Fahrzeug testen. Das System hat ein Kraftstoff-Einsparpotenzial von bis zu 20 Prozent. Gleichzeitig geht eine Leistungssteigerung von 80 PS (59 kW) einher, die dem Fahrer das Gefühl vermittelt, er beschleunige mit einem Sechszylinder-Triebwerk, obwohl es sich um einen Vierzylinder-Motor handelt“, erklärt Derek Crabb, Vice President VCC Powertrain Engineering
