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F700 Das neue Daimler-Forschungsfahrzeug - Daimler Technicity

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Faszination Technologie - Ausgabe 02/2007<br />

Neuer BLUETEC-Nachwuchs<br />

für Europa und die USA<br />

Die Vorzüge des Benziners und<br />

des Diesels unter einer Haube<br />

<strong>F700</strong><br />

<strong>Das</strong> <strong>neue</strong> <strong>Daimler</strong>-<strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

TRUE BLUE SOLUTIONS DIESOTTO SICHERHEIT<br />

Softwareentwicklung für<br />

fehlerfreie Assistenzsysteme<br />

ISSN 1865-6072


Faszination Technologie - Ausgabe 02/2007<br />

Neuer BLUETEC-Nachwuchs<br />

für Europa und die USA<br />

Die Vorzüge des Benziners und<br />

des Diesels unter einer Haube<br />

<strong>F700</strong><br />

<strong>Das</strong> <strong>neue</strong> <strong>Daimler</strong>-<strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

TRUE BLUE SOLUTIONS DIESOTTO SICHERHEIT<br />

Softwareentwicklung für<br />

fehlerfreie Assistenzsysteme<br />

ISSN 1865-6072


HTR 02/2007 Starter<br />

03<br />

STARTER<br />

Faszination F 700 Umweltgerechte<br />

Mobilität mit einer großen Reiselimousine im<br />

S-Klasse-Format? Was auf den ersten Blick<br />

schwer zusammenpasst, ist im <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

F 700 verwirklicht. Ein neuartiges<br />

Antriebskonzept senkt den Benzinverbrauch<br />

und den CO 2-Ausstoß auf bisher unerreichte<br />

Werte. Auch sonst bietet der F 700 Hightech<br />

vom Feinsten: ein aktives Fahrwerk, das den<br />

Straßenzustand erkennt und Unebenheiten<br />

souverän ausbügelt, ein interaktives Bediensystem<br />

mit Spracherkennung und einen<br />

variablen Fondsitz mit Kino-Feeling.<br />

TRUE BLUE SOLUTIONS Dem Diesel<br />

steht eine weitere Karriere bevor. Dank der<br />

Abgasnachbehandlung BLUETEC ist er nun<br />

so sauber wie ein Benziner mit 3-Wege-Kat.<br />

Mit dem E 300 und dem E 320 sind die ersten<br />

Serienfahrzeuge auf den Straßen Europas<br />

und der USA unterwegs.<br />

DIESOTTO Ein neuartiger Benzinmotor<br />

mit Dieselgenen gibt sich leistungsstark und<br />

verbrauchsarm zugleich. Möglich ist das revolutionäre<br />

Antriebskonzept dank modularer<br />

Bausteine wie dem variablen Kurbeltrieb oder<br />

der Raumzündverbrennung, die den Ausstoß<br />

an Stickoxiden drastisch verringert.<br />

Innovation Mit dieser Ausgabe präsentiert<br />

sich der Hightech Report in einem <strong>neue</strong>n<br />

Outfit. Er erhielt eine klarere Struktur und<br />

eine frische Optik. Damit wollen wir Sie,<br />

liebe Leserinnen und Leser, wieder auf eine<br />

Entdeckungstour durch unsere Forschungslabors<br />

und Entwicklungszentren einladen. Zudem<br />

hat <strong>Daimler</strong> ein <strong>neue</strong>s Internetportal eröffnet:<br />

Unter www.daimler.com/innovation<br />

können Sie dort jederzeit im zweimal jährlich<br />

erscheinenden Hightech Report blättern.<br />

Mehr noch: Sie finden online auch viele Zusatzinformationen<br />

und Videos zu aktuellen<br />

Themen aus Forschung und Entwicklung.<br />

Faszination Technologie - Ausgabe 02/2007<br />

Neuer BLUETEC-Nachwuchs<br />

für Europa und die USA<br />

Die Vorzüge des Benziners und<br />

des Diesels unter einer Haube<br />

<strong>F700</strong><br />

<strong>Das</strong> <strong>neue</strong> <strong>Daimler</strong>-<strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

TRUE BLUE SOLUTIONS DIESOTTO SICHERHEIT<br />

Softwareentwicklung für<br />

fehlerfreie Assistenzsysteme


04 <strong>Daimler</strong><br />

ROUTENPLANER<br />

FORSCHUNGSFAHRZEUG<br />

Faszination<br />

<strong>Das</strong> <strong>neue</strong> <strong>Forschungsfahrzeug</strong> F 700 zeigt<br />

nicht nur die außergewöhnliche Designkompetenz<br />

von Mercedes-Benz. Im Innenraum<br />

und unter der Motorhaube stecken mehrere<br />

Innovationen, die viel Kraftstoff sparen und<br />

ein komfortables Reisen ermöglichen.<br />

12<br />

SICHERHEIT<br />

Modellbasierte Entwicklung<br />

Dank modellbasierter Entwicklung lässt sich<br />

sicherheitskritische Software wie die Steuerung<br />

von Assistenzsystemen fehlerfrei und<br />

auf Knopfdruck erzeugen. Mehr noch: Rigide<br />

Tests sind möglich, lange bevor die Hardware<br />

zumindest prototypisch existiert.<br />

28<br />

<strong>F700</strong><br />

MOTORENTECHNIK<br />

DIESOTTO: Raumzündverfahren<br />

<strong>Daimler</strong> hat die Stärken des Ottomotors mit<br />

denen des Diesels kombiniert. Der neuartige<br />

Antrieb ist abgasarm und sparsam zugleich.<br />

Er läuft mit Benzin und arbeitet phasenweise<br />

als Selbstzünder wie ein Diesel. Kernstück<br />

des Konzepts ist das Raumzündverfahren.<br />

32


HTR 02/2007 Routenplaner<br />

05<br />

UMFELDFORSCHUNG<br />

Wachstumsmarkt Indien<br />

Indien erlebt einen kräftigen Aufschwung; IT<br />

und Dienstleistungen boomen. Doch was bedeutet<br />

dieser Wachstumsmarkt für die Automobilhersteller?<br />

Die Antwort darauf liefern<br />

unterschiedliche Szenarien, in denen Forscher<br />

ein Stück Zukunft vorwegnehmen.<br />

38<br />

ABGASNACHBEHANDLUNG<br />

New in Town: BLUETEC in Europa<br />

Mit dem E 300 BLUETEC zieht Mercedes-<br />

Benz die Markteinführung dieser Abgasnachbehandlungstechnik<br />

in Europa vor. Für Kunden<br />

in den USA ist BLUETEC bereits seit 2006<br />

erhältlich und sehr erfolgreich. Deshalb bekommt<br />

der saubere Diesel bald drei Brüder.<br />

42<br />

FORSCHUNGSFAHRZEUG<br />

12 Alles über den innovativen F 700<br />

INTERVIEW<br />

26 Gespräch mit Thomas Weber<br />

über automobile Faszination und<br />

Verantwortung<br />

SICHERHEIT<br />

28 Sicherheitsrelevante Software fehler -<br />

frei und effizient entwickeln<br />

MOTORENTECHNIK<br />

32 DIESOTTO – sparsam und abgasarm<br />

UMFELDFORSCHUNG<br />

38 Wachstumsmarkt Indien<br />

ABGASNACHBEHANDLUNG<br />

42 Saubere Karriere für Dieselmotoren<br />

mit BLUETEC<br />

ALTERNATIVE ANTRIEBE<br />

54 Drei Hybridkonzepte für alle Fälle<br />

60 Abgasfreier Brennstoffzellenbus<br />

QUALITÄTSSICHERUNG<br />

62 Neues Prüfsystem für Telematikgeräte<br />

RUBRIKEN<br />

03 Starter<br />

06 Interieur<br />

08 Showroom<br />

24 Scanner<br />

52 Laufkultur<br />

52 Seriennummer<br />

66 Reflektor


06 <strong>Daimler</strong><br />

INTERIEUR<br />

<br />

TELEMATIK UND INFOTAINMENT<br />

Jedem im Auto sein Lieblingsprogramm –<br />

die Fahrtroute aus der Vogelperspektive<br />

für die Fahrerin, den Internetzugang für<br />

die Suche nach einem netten Lokal am<br />

Wegesrand, um die sich der Beifahrer<br />

kümmert, und für die Gäste im Fond kurzweilige<br />

Unterhaltung von A wie Popqueen<br />

Anastasia bis Z wie „Zorba the Greek“, mit<br />

Anthony Quinn in seiner Paraderolle.<br />

<strong>Daimler</strong>-Forscher Christian Maihöfer<br />

(rechts) und sein Kollege Alexander Leonhardi<br />

(links) aus der Entwicklung arbeiten<br />

gemeinsam an dieser Vision in Sachen automobiler<br />

Telematik, Information und Unterhaltung.<br />

Ihr „Arbeitsplatz“ hier ist der<br />

sogenannte „Multi-Seat-Demonstrator“,<br />

an dem sich Hard- und Software künftiger<br />

Infotainment-Systeme erproben, variieren<br />

und verbessern lassen.<br />

ment und Telematik der Forschung und<br />

Vorentwicklung ist es, <strong>neue</strong> Konzepte, Geräte<br />

und Software bis zur Serientauglichkeit<br />

zu erarbeiten. Alexander Leonhardi<br />

und seine Kolleginnen und Kollegen aus<br />

dem Bereich Elektrik/Elektronik Telematik<br />

der Entwicklung von Mercedes-Benz<br />

Cars sorgen dafür, dass innovative Technik<br />

und <strong>neue</strong> Funktionalitäten für den geplanten<br />

Serieneinsatz fristgerecht fit sind.<br />

WEB-TIPP<br />

Lesen Sie mehr über die vielfältigen Projekte<br />

der Forscher und Entwickler von<br />

<strong>Daimler</strong> in Sachen Telematik und Infotainment<br />

sowie ein Interview mit den beiden<br />

dafür verantwortlichen Bereichsleitern<br />

Ralf Guido Herrtwich und Peter<br />

Häußermann unter:<br />

Christian Maihöfers Aufgabe und die seiner<br />

Kollegen aus dem Bereich Infotain- www.daimler.com/innovation


HTR 02/2007 Interieur<br />

07


08 <strong>Daimler</strong><br />

SHOWROOM<br />

Fahrspaß wissenschaftlich untersucht:<br />

Rechnergestützte Bildauswertung<br />

Erstmals haben Forscher den Fahrspaß wissenschaftlich untersucht.<br />

Bei der Studie arbeiteten das Fraunhofer-Institut für Graphische<br />

Datenverarbeitung Rostock, die Technische Universität München und<br />

die Mercedes-Benz-Kundenforschung zusammen, um die Emotionen<br />

von Autofahrern zu messen. Durch Stimmenanalyse, Mimikerkennung<br />

und psychologische Befragung konnten sie feststellen, was Autofahrer<br />

empfinden und welche Aspekte ihren Fahrspaß bestimmen.<br />

Um die emotionalen Reaktionen zu messen, setzte Mercedes-Benz<br />

zwei Modelle mit unterschiedlicher Technik und Ausstattung ein: die<br />

<strong>neue</strong> C-Klasse und den Mercedes-Benz 190 E aus dem Jahre 1983.<br />

Acht Fahrerinnen und Fahrer zwischen 33 und 53 Jahren waren mit<br />

diesen Limousinen auf Landstraßen, Autobahnen und einem kurvenreichen<br />

Handlingkurs unterwegs. Dabei zeichneten Kameras die Gesichter<br />

der Versuchspersonen auf. Bei der Bildauswertung im Labor<br />

wurden aus den Videoaufnahmen 60.000 Einzelbilder kopiert, die ein<br />

Computer für die Mimikerkennung auswertete. Insgesamt wurden auf<br />

diese Weise rund eine Million Bilder analysiert.<br />

Bei psychologischen Befragungen vor und nach jeder Fahrt wollten<br />

die Fachleute von den Probanden wissen, was ihrer Meinung nach<br />

zur Fahrfreude beiträgt. Die Pilotstudie hat gezeigt, dass Emotionen<br />

beim Autofahren messbar sind und zu einem nachweisbaren Kriterium<br />

für die Bewertung von Fahrzeugen werden können.<br />

<br />

WEB-TIPP<br />

www.igd-r.fraunhofer.de (Fraunhofer-Institut Rostock, Projekte)<br />

www9.cs.tum.edu (TU München, Lehrstuhl für Bildverstehen)<br />

www.daimler.com/innovation<br />

BLUETEC bringt Diesel<br />

nach Kalifornien<br />

Weltpremiere in Kalifornien: Mit<br />

der Markteinführung im Oktober<br />

dieses Jahres startete der E 320<br />

BLUETEC als einziges Dieselfahrzeug<br />

der Welt in Kalifornien. Damit<br />

ist Mercedes-Benz der erste<br />

Autohersteller, der die strengen<br />

Abgasgrenzwerte des amerikanischen<br />

Bundesstaates mit einem<br />

Selbstzünder erfüllt.<br />

Seit der flächendeckenden Einführung<br />

von schwefelarmem Dieselkraftstoff<br />

im Oktober 2006 ist<br />

der E 320 BLUETEC bereits in<br />

45 US-Staaten verfügbar. Der mit<br />

einem 165 kW/224 PS starken<br />

V6-Motor ausgestattete Selbstzünder<br />

verbraucht nur 6,7 Liter<br />

je 100 Kilometer und ist mit einer<br />

Tankfüllung bis zu 1.200 Kilometer<br />

unterwegs. Solche Werte<br />

überzeugten sofort auch die<br />

US-amerikanischen Kunden –<br />

der Anteil des E 320 BLUETEC<br />

am E-Klasse-Absatz liegt dort inzwischen<br />

bei 17 Prozent.<br />

BLUETEC ist ein modulares Abgasreinigungssystem,<br />

das neben<br />

den Partikeln auch die Stickoxide<br />

deutlich reduziert. Diese sind<br />

die einzigen Abgaskomponenten,<br />

die heute bei Dieselmotoren konzeptbedingt<br />

noch über dem Wert<br />

von Benzinern liegen.


HTR 02/2007 Showroom<br />

09<br />

Wirbelsturm als<br />

Rauchabzug<br />

Ein 34,4 Meter hoher Wirbelsturm<br />

fegte im Herbst durch das<br />

Mercedes-Benz Museum in<br />

Stuttgart. Schäden gab es keine<br />

– der „Tornado“ war künstlich<br />

ausgelöst worden und führt im<br />

Brandfall den Rauch ab.<br />

Brandschutzvorschriften fordern,<br />

dass bei Rauchentwicklung alle<br />

Bereiche außerhalb der Brandebene<br />

rauchfrei sein müssen.<br />

Angesichts der offenen Architektur<br />

eine anspruchsvolle Aufgabe,<br />

die mit herkömmlicher Lüftungstechnik<br />

nicht machbar ist. Deshalb<br />

blasen nun im Brandfall<br />

144 Düsen Luft so in das Atrium,<br />

dass ein kleiner Wirbelsturm entsteht.<br />

Dieser zieht die Rauchschwaden<br />

nach oben, wo sie ein<br />

Ventilator ins Freie abführt.<br />

Als „höchster künstlich erzeugter<br />

Wirbelsturm der Welt“ fand die<br />

clevere Sicherheitstechnik sogar<br />

den Weg ins Guinness-Buch der<br />

Rekorde.<br />

Digitaler<br />

Servicebericht<br />

Wer sein Auto verkaufen will, tut<br />

gut daran, alle durchgeführten<br />

Service- und Wartungsarbeiten<br />

zu dokumentieren – das Attribut<br />

„scheckheftgepflegt“ ist bei Gebrauchtwagen<br />

ein gutes Verkaufsargument.<br />

Mit dem Digital Service Booklet<br />

(DSB) führt Mercedes-Benz nun<br />

europaweit einen digitalen Servicenachweis<br />

ein, bei dem sämtliche<br />

Wartungsarbeiten in einer<br />

zentralen Datenbank sicher gespeichert<br />

sind.<br />

Die Servicemitarbeiter geben die<br />

Fahrzeugidentifikationsnummer<br />

und die durchgeführten Wartungen<br />

in das Online-System ein<br />

und drucken dazu einen Nachweis<br />

aus.<br />

Für den Kunden ist dies komfortabel<br />

und sicher. Sollte er einen<br />

Servicenachweis verlieren, kann<br />

er sich das Dokument von jeder<br />

Werkstatt neu ausdrucken lassen.<br />

Bei Bedarf zeigt das DSB<br />

alle im Lauf des Autolebens<br />

durchgeführten Wartungen, die<br />

für den Erhalt der Garantie notwendig<br />

sind.<br />

<strong>Das</strong> elektronische Scheckheft<br />

gibt es in 35 europäischen Märkten.<br />

Dem Servicemitarbeiter<br />

zeigt es in der jeweiligen Landessprache<br />

an, welche Arbeiten<br />

durchgeführt wurden.<br />

Für Neuwagen der E- und CLS-<br />

Klasse steht das Digital Service<br />

Booklet seit September 2007 zur<br />

Verfügung. Weitere Mercedes-<br />

Benz-Pkw-Baureihen werden<br />

Schritt für Schritt folgen.<br />

Umweltzertifikat für C-Klasse<br />

Limousine und T-Modell<br />

Wie die Limousine hat auch das <strong>neue</strong> T-Modell der C-Klasse ein Umweltzertifikat<br />

erhalten. Damit bestätigt der TÜV Süd, dass beide Fahrzeuge<br />

gemäß der ISO-Norm 14062 in allen Aspekten umwelt gerecht<br />

entwickelt wurden. Mercedes-Benz ist die weltweit einzige Auto -<br />

mobilmarke, die über dieses anspruchsvolle Zertifikat verfügt.<br />

Der durch die ISO-Norm 14062 definierte Leitgedanke „Design for<br />

Environment“ ist seit zwölf Jahren in den Entwicklungsprozess der<br />

Mercedes-Benz-Pkw verankert. Fachleute aus den Bereichen Öko-<br />

Bilanzierung, Demontage- und Recyclingplanung, Werkstoff- und Verfahrenstechnik<br />

sowie Konstruktion und Produktion begleiten die Entwicklung<br />

<strong>neue</strong>r Modelle und definieren ökologische Vorgaben.<br />

So berücksichtigt die vollständige Öko-Bilanz des <strong>neue</strong>n T-Modells<br />

rund 40.000 Einzelprozesse und umfasst den gesamten Lebens zyklus<br />

des Fahrzeugs von der Material- und Bauteileherstellung über die<br />

Nutzung während einer Fahrstrecke von 200.000 Kilometern bis zur<br />

Altauto-Entsorgung.<br />

Am Beispiel des C 200 KOMPRESSOR und des C 200 CDI wurden<br />

unter anderem der Energiebedarf und die Emissionen berechnet. Bei-<br />

de Motorvarianten der aktuellen T-Klasse erreichen deutlich bessere<br />

Werte als die 2001 vorgestellten Vorgängermodelle. So verringert<br />

sich der gesamte Energiebedarf für Herstellung, Nutzung und Verwertung<br />

beim C 200 KOMPRESSOR T-Modell um 17,7 Prozent.<br />

Die EU-Abgasgrenzwerte unterschreitet der <strong>neue</strong> C 200 KOMPRES-<br />

SOR bei Stickoxiden um rund 90 Prozent, bei Kohlenwasserstoffen<br />

um etwa 86 Prozent und beim Kohlenmonoxid um rund 75 Prozent.


10 <strong>Daimler</strong><br />

CO 2-armer Erdgas -<br />

antrieb im B 170 NGT<br />

Man könnte das Buchstabenkürzel<br />

NGT scherzhaft für den<br />

Slogan „Natürlich Gas tanken“<br />

nutzen. Am Heck der B-Klasse<br />

mit dem Typenschild 170 NGT<br />

stehen die drei Buchstaben aber<br />

für „Natural Gas Technology“.<br />

Erstmals in einem Kompaktmodell<br />

wird Mercedes-Benz damit<br />

ab Sommer 2008 einen 85kW/<br />

116 PSstarken Antrieb anbieten,<br />

der wahlweise mit Benzin oder<br />

mit Erdgas – also bivalent – betrieben<br />

werden kann.<br />

Der B 170 NGT ist der „kleine<br />

Bruder“ des E 200 NGT, der seit<br />

über drei Jahren als Antriebs -<br />

alternative für umwelt- und preisbewusste<br />

Autofahrer erfolgreich<br />

im Angebot ist. Bei beiden NGT-<br />

Modellen sind im Erdgasbetrieb<br />

die CO 2-Emissionen um 20 Prozent<br />

niedriger gegenüber einer<br />

vergleichbaren Benzinvariante.<br />

Beim B 170 NGT liegt der Verbrauch<br />

zum Beispiel bei 4,9 Kilogramm<br />

Erdgas pro 100 Kilo -<br />

meter. Damit stößt das Fahrzeug<br />

lediglich 135 Gramm CO 2 pro<br />

Kilometer aus.<br />

Und an der Tankstelle darf das<br />

Sparschwein aufatmen: Der in<br />

vielen Ländern günstige Preis für<br />

komprimiertes Erdgas kann die<br />

Betriebskosten halbieren helfen.<br />

<strong>Das</strong> „Aus“ für den „Club der toten Winkel“:<br />

Ein Assistent sichert Spurwechsel ab<br />

Berühmt-berüchtigt sind die Bereiche links und rechts des Fahrzeugs,<br />

in denen ein auf der Nebenspur fahrendes Auto schon nicht mehr in<br />

den Rückspiegeln zu sehen ist, aber noch nicht im Augenwinkel des<br />

Fahrers auftaucht. Ein für die S- und CL-Klasse von Mercedes-Benz<br />

als Wunschausstattung verfügbares Assistenzsystem macht den toten<br />

Winkeln nun den Garaus.<br />

Der Totwinkelassistent passt dort auf, wo der Blick des Fahrers nur<br />

schwer hinkommt. Verbirgt sich ein Fahrzeug im Totwinkelbereich,<br />

warnt die Elektronik den Fahrer mit einem roten Dreieck, das im Außenspiegel<br />

aufleuchtet. Sollte es der Fahrer übersehen und dennoch<br />

den Blinker für einen Spurwechsel setzen, macht sich der Assistent<br />

über die Lautsprecher bemerkbar und verschafft dem nun blinkenden<br />

Warndreieck im Außenspiegel die notwendige Aufmerksamkeit.<br />

Die Basis des Totwinkelassistenten sind sechs Nahbereichsradarsensoren<br />

in den Front- und Heckstoßfängern. Diese tasten die unmittelbare<br />

Umgebung vor und hinter dem Fahrzeug sowie an den<br />

Flanken auf mögliche Kollisionsobjekte oder Hindernisse ab.<br />

Angeboten wird der Totwinkelassistent in einem Sicherheitspaket,<br />

das den Abstandsregeltempomaten DISTRONIC PLUS, den Bremsassistenten<br />

PLUS sowie die PRE-SAFE-Bremse und eine Parkführung<br />

miteinander kombiniert.<br />

<br />

WEB-TIPP<br />

www.prevent-ip.org (PReVENT-Initiative der europäischen<br />

Automobilindustrie und der Europäischen Kommission)<br />

www.daimler.com/innovation


HTR 02/2007 Showroom<br />

11<br />

Biokraftstoffe der zweiten Generation: <strong>Daimler</strong><br />

engagiert sich für eine Zukunftstechnologie<br />

Volkswagen und <strong>Daimler</strong> sind im Oktober 2007 bei dem in Freiberg,<br />

Sachsen, ansässigen Unternehmen CHOREN Industries GmbH als<br />

Minderheitsgesellschafter eingestiegen. Mit diesem Engagement unterstützen<br />

die beiden Automobilhersteller das auf Vergasungstechnologien<br />

spezialisierte Unternehmen bei seinem Ziel, klimafreund -<br />

liche, synthetische Biokraftstoffe der zweiten Generation auf dem<br />

Markt einzuführen.<br />

Die entscheidenden Vorteile der sogenannten BTL-Kraftstoffe (für<br />

„Biomass to Liquid“) gegenüber herkömmlichem Biodiesel oder Bioethanol<br />

bestehen darin, das BTL-Kraftstoffe die Energie der gesamten<br />

Pflanze nutzen und dadurch deutlich höhere Hektarerträge erzielen.<br />

Zudem lassen sich Pflanzenreste oder Restholz nutzen, sodass<br />

die Kraftstoffproduktion nicht unmittelbar mit der Nahrungsmittelerzeugung<br />

um Flächen konkurriert. Außerdem ist das CO 2-Einsparungspotenzial<br />

bei BTL-Kraftstoff deutlich höher.<br />

Derzeit baut CHOREN an seinem Heimatstandort in Sachsen die weltweit<br />

erste kommerziell betriebene BTL-Anlage im kommerziellen Maßstab<br />

auf. Ab 2008 sollen in dieser sogenannten Beta-Anlage pro Jahr<br />

18 Millionen Liter BTL-Kraftstoff gewonnen werden – eine Menge, die<br />

für zirka 15.000 Pkw ausreicht.<br />

Der nächste Schritt ist mit der Standortsuche für eine Sigma-1<br />

genannte BTL-Anlage ebenso getan. Deren Jahreskapazität soll dann<br />

bei 250 Millionen Liter Kraftstoff liegen. Herbert Kohler, verantwortlich<br />

für Fahrzeugaufbau, Motor und Triebstrang in der Konzernforschung<br />

und Vorentwicklung sowie Umweltbevollmächtigter der <strong>Daimler</strong><br />

AG, sieht in BTL-Kraftstoffen „die vielversprechendste Option von<br />

regenerativen Kraftstoffen für heutige Verbrennungsmotoren“.<br />

Ausgezeichneter Engel<br />

in Blau: Citaro<br />

Der „Blaue Engel“ gehört in<br />

Deutschland seit seiner „Geburt“<br />

im Jahr 1978 zu den rennomiertesten<br />

Prüfsiegeln, die den Produkten,<br />

die sie tragen dürfen, ein<br />

besonders hohes Maß an Umweltfreundlichkeit<br />

attestiert.<br />

Ab November 2007 können Mercedes-Benz<br />

Citaro-Busse, deren<br />

Dieselantrieb die Euro-5-Abgas -<br />

norm oder die noch strengere<br />

Variante EEV (für „Enhanced Environmentally<br />

friendly Vehicle“)<br />

einhalten, dieses Siegel auf Antrag<br />

beim Zeichengeber, dem<br />

RAL-Verein und dem Umweltbundesamt<br />

in Berlin, erhalten.<br />

Nicht nur das vorbildlich niedrige<br />

Emissionsniveau der Citaro-<br />

Antriebe ging als Gütekriterium<br />

in den „Blauen Engel“ ein. So<br />

punktet dieser Stadtbus zudem<br />

mit sehr niedrigen Geräusch-<br />

emissionen innen wie außen, einem<br />

geringen Treibhauspotenzial<br />

der verwendeten Kältemittel<br />

und einer Lackierung, die frei von<br />

Schwermetallen ist und weniger<br />

als 130 Gramm Lösemittel pro<br />

Quadratmeter Lackierfläche aufweist.<br />

Dies ist bei einfarbig lackierten<br />

Citaro-Bussen möglich,<br />

bei denen zur Außengestaltung<br />

Folien eingesetzt werden.<br />

Ausgezeichneter Engel<br />

in Gelb: Actros<br />

Der „Gelbe Engel“, verliehen vom<br />

Allgemeinen Deutschen Automobil<br />

Club (ADAC), gehört in Europa<br />

zu den begehrtesten Automobilauszeichnungen.<br />

In diesem Jahr<br />

darf sich der Notbremsassistent<br />

„Active Brake Assist“ mit diesem<br />

Preis schmücken. Zum Einsatz<br />

kommt dieses Assistenzsystem<br />

in der Safety-Truck-Variante des<br />

Mercedes-Benz-Schwerlasters<br />

Actros. Aufgabe des auf dem<br />

Radarsystem der Telligent-<br />

Abstandsregelung aufbauenden<br />

„Active Brake Assist“ ist es, Auffahrunfälle<br />

zu verhindern.<br />

Erkennt die Elektronik aufgrund<br />

der kontinuierlichen Abstandsmessung<br />

sowie der Relativgeschwindigkeit<br />

zu einem vorausfahrenden<br />

Fahrzeug, dass ein<br />

Crash bei unveränderter Verkehrssituation<br />

und ohne Fahrereingriff<br />

unvermeidlich wird, tritt<br />

es in Aktion. Zunächst warnt es<br />

den Fahrer optisch und akustisch<br />

vor der drohenden Gefahr.<br />

Reagiert dieser nicht, löst es eine<br />

30-prozentige Teilbremsung aus,<br />

um Energie aus dem Fahrzeug zu<br />

nehmen und den Fahrer noch<br />

eindringlicher zu warnen. Erst<br />

wenn dieser erneut nicht reagiert,<br />

löst die Elektronik eine<br />

Notbremsung aus.


12 <strong>Daimler</strong><br />

FORSCHUNGSFAHRZEUG<br />

<strong>F700</strong><br />

Luxuriöse Reiselimousine verbindet hohe Umweltfreundlichkeit<br />

mit guter Fahrleistung und exzellentem Komfort


HTR 02/2007 <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

13


14 <strong>Daimler</strong><br />

<br />

Maße/Motoren:<br />

Länge (mm) 5180<br />

Breite (mm) 1960<br />

Höhe (mm) 1438<br />

Radstand (mm) 3450<br />

DIESOTTO-Motor 1,8-l-Benziner<br />

Hybridmodul Elektromaschine<br />

Leistung:<br />

Nennleistung DIESOTTO 175 kW/238 PS<br />

+ Hybridmodul + 15 kW/20 PS<br />

Max. Drehmoment 400 Nm<br />

Beschleunigung 0–100 km/h 7,5 Sek.<br />

Verbrauch:<br />

DIE WICHTIGSTEN DATEN<br />

F 700<br />

NEFZ-Gesamtverbrauch 5,3 l/100 km<br />

CO 2-Emissionen 127 g/km<br />

Schadstoffeinstufung Euro 6


HTR 02/2007 <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

15


16 <strong>Daimler</strong><br />

Mit dem F 700 zeigt Mercedes-Benz,<br />

wie die große Reiselimousine der Zukunft<br />

aussieht. Sie bietet umweltgerechte<br />

Mobilität mit höchstem Komfort und<br />

einem souveränen Antrieb.“ So beschreibt<br />

Herbert Kohler – in der Konzernforschung<br />

und Vorentwicklung verantwortlich für den<br />

Bereich Fahrzeugaufbau und Antrieb – das<br />

jüngste Kind aus der Familie der Mercedes-<br />

Benz--<strong>Forschungsfahrzeug</strong>e.<br />

Der F 700 zeigt <strong>neue</strong> Wege zu einer ressourcenschonenden<br />

Mobilität und erfüllt zugleich<br />

die wachsenden Anforderungen an ein Automobil<br />

der Oberklasse. Auf den ersten Blick<br />

scheinen große Limousinen sowie niedriger<br />

Verbrauch und geringer CO 2-Ausstoß nicht<br />

zusammenzupassen. <strong>Das</strong>s dies trotzdem<br />

möglich ist, zeigt der auf der IAA in Frankfurt<br />

präsentierte F 700.<br />

„Nachhaltige Mobilität<br />

ist nur durch<br />

intensive Forschung<br />

und Entwicklung<br />

realisierbar“<br />

Herbert Kohler<br />

Dessen Kernstück ist das völlig neuartige<br />

DIESOTTO-Antriebskonzept, das die Vorzüge<br />

des emissionsarmen Ottomotors mit den<br />

Verbrauchsvorteilen des Dieselaggregats verbindet<br />

(siehe Kasten DIESOTTO, S. 19). Zum<br />

geringen Verbrauch tragen auch speziell entwickelte<br />

Reifen von Michelin bei, deren Rollwiderstand<br />

rund 17 Prozent niedriger ist als<br />

bei herkömmlichen Pneus.<br />

Vorausschauendes Fahrwerk Große Fortschritte<br />

erzielt der F 700 auch beim Fahrkomfort.<br />

<strong>Das</strong> Active-Body-Control-Fahrwerk<br />

wurde weiterentwickelt und setzt nun <strong>neue</strong><br />

Maßstäbe in Sachen Komfort, Fahrsicherheit<br />

und Dynamik. „Der F 700 zeigt hier einen<br />

wichtigen Schritt in die Zukunft, denn sein<br />

aktives Fahrwerk tastet die Straße mit einem<br />

Laserscanner ab. <strong>Das</strong> Fahrzeug reagiert deshalb<br />

nicht nur höchst sensibel auf Unebenheiten<br />

in der Fahrbahn, es agiert vielmehr<br />

schon vorausschauend“, erläutert Hans-<br />

Georg Metzler, in der Konzernforschung verantwortlich<br />

für Assistance Systems und<br />

Chassis (siehe Kasten PRE-SCAN, S. 22).


HTR 02/2007 <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

17


18 <strong>Daimler</strong>


HTR 02/2007 <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

19<br />

Auch die Fahrertür „beobachtet“ übrigens<br />

ihre Umgebung: Im linken Außenspiegel sitzt<br />

ein Laserscanner, der den Schwenkbereich<br />

der Tür überprüft. Droht diese beim Öffnen<br />

gegen ein Hindernis zu schlagen, wird sie<br />

automatisch arretiert.<br />

Im F 700 verkörpern DIESOTTO und PRE-<br />

SCAN-Fahrwerk die inneren Werte. Ergänzt<br />

werden sie durch ein Design, das die Effizienz<br />

des Fahrzeugs auf den ersten Blick erkennen<br />

lässt. <strong>Das</strong> Mercedes-Benz Advanced<br />

Design Studio in Irvine (Kalifornien) hat sich<br />

konsequent für eine weiche, fließende For-<br />

„Die <strong>Forschungsfahrzeug</strong>e<br />

zählen<br />

zur Kür des<br />

Designbereichs“<br />

Peter Pfeiffer<br />

mensprache entschieden, die es als „Aqua<br />

Dynamic“ bezeichnet. „Mit ihr ,übersetzen‘<br />

wir die effiziente Strömungsdynamik bei Fischen<br />

in das Design eines verbrauchsarmen<br />

Automobils“, erklärt Peter Pfeiffer, Chefdesigner<br />

der Mercedes-Benz Cars. Als direktes<br />

Zitat für die Inspiration aus der Natur sitzt auf<br />

dem Dach eine elegante „Rückenfinne“, in<br />

der Antennen, eine Rückfahrkamera und das<br />

dritte Bremslicht eingebaut sind.<br />

Zugleich lässt das Design auf einen Blick erkennen,<br />

dass der F 700 seinen Passagieren<br />

besonders viel Platz bietet. So ist die Seitenansicht<br />

von den stark gespannten Bogen der<br />

Dachkontur und der Schulterlinie geprägt, die<br />

zusammen mit den markanten vorderen Radhäusern<br />

Geräumigkeit signalisieren. Auch<br />

zwei große Glasflächen im Dach und der lange<br />

Radstand deuten auf das großzügige und<br />

flexible Innenraumkonzept hin. Die dort eingesetzten<br />

Materialien wie Leder und Kork sowie<br />

die Farbharmonie aus Braun- und Beigetönen<br />

lassen das Interieur elegant, leicht und<br />

zugleich hochwertig erscheinen.<br />

Ergonomisches Bedienkonzept Der F 700<br />

beeindruckt zudem mit einem <strong>neue</strong>n Anzeige-<br />

und Bedienkonzept, das auf dem bewährten<br />

COMAND-System und einer Reihe<br />

zukunftsweisender Innovationen beruht. Auffällig<br />

ist das Anzeigefeld des SERVO-HMI.<br />

Diese Schnittstelle zwischen Mensch und<br />

<br />

DIESOTTO<br />

Benziner mit Diesel-Gen<br />

Der Antrieb des F 700 verbindet die Vorzüge<br />

des emissionsarmen Benziners mit den Verbrauchsvorteilen<br />

des Diesels. Um dies zu erreichen,<br />

haben die Ingenieure mehrere bewährte<br />

Technologiebausteine mit einem<br />

<strong>neue</strong>n Brennverfahren verknüpft. Zuerst verringerten<br />

sie Hubraum und Zylinderzahl<br />

(Downsizing). Den so bedingten Leistungsverlust<br />

des 1,8-Liter-Aggregats machen zwei<br />

hintereinander geschaltete Turbolader mehr<br />

als wett – sie sprechen rasch an und sorgen<br />

für einen drehmomentstarken Durchzug.<br />

Ein weiterer Baustein ist die Benzindirekteinspritzung<br />

mit hochpräzisen Piezo-Injektoren.<br />

Sie sorgt für eine kraftstoffarme, homogene<br />

Mischung im Zylinder und erlaubt einen Verbrauchsvorteil<br />

von rund zehn Prozent. Hinzu<br />

kommen ein zweistufiger Ventil- und ein variabler<br />

Kurbeltrieb. Sie erlauben es, die Öffnungszeiten<br />

und das Verdichtungsverhältnis<br />

stufenlos zu ändern.<br />

Mit der neuartigen Raumzündverbrennung<br />

hält das Dieselprinzip Einzug im Ottomotor.<br />

Beim Start und bei Volllast bringen Zündker-<br />

zen das Benzin-Luft-Gemisch wie bei einem<br />

konventionellen Benziner zur Explosion. Im<br />

meistgefahrenen Teillastbereich, also bei<br />

niedrigen und mittleren Drehzahlen, setzt<br />

automatisch die kontrollierte Selbstzündung<br />

ein. Weil diese bei vergleichsweise niederen<br />

Temperaturen abläuft, bilden sich nur geringe<br />

Mengen an Stickoxiden. Für die Abgasreinigung<br />

genügt dem DIESOTTO deshalb ein<br />

serienüblicher Drei-Wege-Katalysator.<br />

Zusätzlich unterstützt ein Hybridmodul den<br />

Benzinmotor. Dazu ist ein scheibenförmiger<br />

Starter-Generator in das Gehäuse des 7G-<br />

TRONIC-Automatikgetriebes integriert. <strong>Das</strong><br />

drehmomentstarke Aggregat wirkt beim Anfahren<br />

und im Stop-and-go-Betrieb als Elektromotor<br />

und unterstützt die Verbrennungsmaschine.<br />

Beim Bremsen und Rollen gewinnt<br />

der Starter-Generator dagegen Energie zurück,<br />

die in einer Hochvoltbatterie gespeichert<br />

und beim nächsten Anfahren genutzt<br />

wird (Rekuperation). Um die einzelnen Teilsysteme<br />

zu einem stimmigen Antriebskonzept<br />

zu vereinen, haben die <strong>Daimler</strong>-Ingenieure<br />

außerdem eine hocheffiziente<br />

Motorsteuerung entwickelt.<br />

Die maximale Leistung des DIESOTTO im<br />

F 700 beträgt 175 kW (238 PS), der Starter-<br />

Generator leistet weitere 15 kW (20 PS). <strong>Das</strong><br />

maximale Drehmoment des Systems liegt bei<br />

400 Nm. Von null auf 100 km/h beschleunigt<br />

das <strong>Forschungsfahrzeug</strong> in 7,5 Sekunden,<br />

seine Höchstgeschwindigkeit ist auf<br />

200 km/h begrenzt. Der Verbrauch im Normzyklus<br />

beträgt 5,3 Liter. <strong>Das</strong> entspricht einem<br />

CO 2-Ausstoß von lediglich 127 Gramm.<br />

Am Anfang steht das <strong>Forschungsfahrzeug</strong>:<br />

Bis der einzigartige F 700 zum ersten Mal auf<br />

die Straße konnte, arbeiteten die Ingenieure,<br />

Designer und Werker Tausende von Stunden.


20 <strong>Daimler</strong><br />

Maschine (Human Machine Interface, HMI)<br />

haben die <strong>Daimler</strong>-Forscher als Beitrag zur<br />

Konditionssicherheit von Fahrern entwickelt.<br />

Durch den besonders auf Langstrecken häufigen<br />

Blickwechsel zwischen Nah- und Fernbereich,<br />

also zwischen Kombiinstrument und<br />

Straße, ermüden die Augen.<br />

Beim SERVO-HMI liegt das Display mit der Instrumentenanzeige<br />

waagrecht im Armaturenbrett.<br />

Ein Spiegel lenkt die Lichtstrahlen<br />

des Displaybilds auf den unteren Rand der<br />

Frontscheibe; von dort aus gelangen sie zum<br />

Fahrer. Dadurch verlängert sich der Betrachtungsabstand<br />

und die Augen müssen sich<br />

nicht mehr so stark zwischen Nah- und Fernsicht<br />

umstellen. Wissenschaftliche Studien<br />

bestätigen, dass Fahrer so weniger ermüden.<br />

Sichere Sprachbedienung Die Bedienung<br />

von Navigation, Kommunikation und Telefon<br />

sowie Audio und Entertainment erfolgt mit<br />

dem COMAND-Bedienkonzept, das um eine<br />

Schiebefunktion erweitert wurde. Bei komplexen<br />

Eingabevorgängen hilft ein elektronischer<br />

Assistent, der als virtuelle Person – in<br />

der Computersprache auch „Avatar“ genannt<br />

– auf dem SERVO-HMI-Display erscheint.<br />

Im F 700 tritt eine weibliche Stimme in Dialog<br />

mit dem Fahrer. So fragt sie zum Beispiel<br />

im Navigationsmenü nach dem gewünschten<br />

Ziel und bestätigt die Spracheingabe. Ähnlich<br />

funktioniert die Suche aus dem Telefonbuch<br />

oder des gewünschten Radiosenders. Diese<br />

Dialogform durch Spracherkennung vereinfacht<br />

die Bedienung für den Fahrer. Zudem<br />

lässt sich die Zahl an Dialogassistenzfunktionen<br />

noch stark erweitern. So könnte der<br />

„<strong>Das</strong> Fahrwerk des<br />

F 700 reagiert<br />

sensibel und agiert<br />

vorausschauend“<br />

Hans-Georg Metzler<br />

Sprachassistent über eine Internetverbindung<br />

aus dem Fahrzeug auf Online-Datenbanken<br />

zugreifen, den Terminkalender des<br />

Fahrers ergänzen oder wichtige E-Mails vorlesen.<br />

Durch Sprachbedienung bleibt die<br />

Ablenkung des Fahrers auf ein Minimum beschränkt<br />

– schließlich steht bei Mercedes-<br />

Benz die Fahrsicherheit immer im Vorder-<br />

1<br />

4<br />

7<br />

10


HTR 02/2007 <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

21<br />

2<br />

5<br />

8<br />

11<br />

3<br />

6<br />

9<br />

12<br />

1 Erste Skizzen auf Papier<br />

2 Feinarbeiten am Bildschirm<br />

3 Designer im Gespräch<br />

4 Auswahl von Interieur-Bezügen<br />

5 Aqua-Dynamic-Design am Modell<br />

6 Tonmodell in Originalgröße<br />

7 Erster Aufbau des Innenraums<br />

8 Im Advanced Design Studio in Como<br />

9 REVERSE-Sitz vor dem Einbau<br />

10 Lackierung der Karosserie<br />

11 Flachbildschirm im Fond<br />

12 Aerodynamik am Außenspiegel


22 <strong>Daimler</strong><br />

<br />

PRE-SCAN<br />

Komfort durch Vor-Sicht<br />

<strong>Das</strong> PRE-SCAN-Fahrwerk des F 700 erkennt<br />

den Zustand der Fahrbahn im Voraus und<br />

reagiert auf Schlaglöcher oder Bodenwellen<br />

sehr schnell und ausgleichend. Zugleich reduziert<br />

es Karosseriebewegungen in einem<br />

bisher nicht gekannten Ausmaß – das Auto<br />

scheint auf der Straße zu schweben.<br />

Möglich wird das elegante Gleiten durch zwei<br />

in die LED-Frontscheinwerfer integrierte Lasersensoren.<br />

Sie sind Teil eines LIDARs (Light<br />

Detection And Ranging) – eine dem Radar<br />

ähnliche Methode zur Entfernungsmessung.<br />

Die beiden Sensoren senden gepulste Laserstrahlen<br />

im unsichtbaren Infrarotbereich aus<br />

und detektieren dann das von der Fahrbahn<br />

reflektierte Laserlicht. Aus der Laufzeit der<br />

einzelnen Lichtimpulse berechnet das System<br />

die Entfernung zu den Unebenheiten auf<br />

der Straße.<br />

Wird zum Beispiel eine Bodenwelle registriert,<br />

wählt das Steuergerät blitzschnell die<br />

passende Regelungsstrategie aus, damit die<br />

Räder optimal über die Holperstelle hinwegrollen.<br />

Dabei berücksichtigt das PRE-SCAN-<br />

Fahrwerk auch eine zweite Informationsquelle<br />

– nämlich alle Daten, die verschiedene<br />

Fahrzeugsensoren über den aktuellen Fahrzustand<br />

liefern, wie etwa die Geschwindigkeit,<br />

die Bremsverzögerung oder die Querbeschleunigung<br />

in einer Kurve.<br />

Dadurch kann das Auto schon im Vorfeld für<br />

jedes einzelne Rad die Dämpfung der Fahrwerksregelung<br />

Active Body Control (ABC)<br />

straffer oder weicher stellen und das Rad<br />

dementsprechend be- oder entlasten.<br />

Für das komfortable <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

haben die Ingenieure die bei Mercedes-Benz<br />

für die S-, SL- und CL-Klasse erhältliche ABC-<br />

Regelung weiterentwickelt: <strong>Das</strong> elektronische<br />

Steuergerät erhält von verschiedenen<br />

Beschleunigungssensoren ständig Informationen<br />

über die aktuelle Fahrsituation und<br />

vergleicht sie mit den Daten der Drucksensoren<br />

in der ABC-Hydraulik sowie der Niveausensoren<br />

an den Achslenkern. Dank des<br />

ständig aufgebauten hohen Drucks und der<br />

exakt berechneten Ölströme in der Hydraulikanlage<br />

kann das neuartige Fahrwerk eine<br />

wankende Karosserie im Bruchteil einer Sekunde<br />

stabilisieren.


HTR 02/2007 <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

23<br />

grund. Dieser Vorgabe entsprechend haben<br />

die Ingenieure die Bedienelemente im F 700<br />

so weit wie möglich vereinfacht und reduziert.<br />

So werden Licht, Scheibenwischer,<br />

Heckscheibenheizung und die Defrost-Funktion<br />

der Klimaautomatik mithilfe von Sensoren<br />

vollautomatisch gesteuert.<br />

Variabler Rücksitz Für den rechten Fondsitz<br />

haben sich die geistigen Väter des F 700<br />

etwas komplett Neues einfallen lassen – den<br />

REVERSE-Sitz. Er bricht mit der üblichen Sitzordnung<br />

konventioneller Limousinen. Stattdessen<br />

erlaubt er dem Fahrgast im Fond individuelle<br />

Sitz- und Ruhepositionen, und zwar<br />

sowohl in Fahrt- wie auch in Gegenrichtung.<br />

Ist der Beifahrersitz frei, lässt sich der<br />

REVERSE-Sitz auf Knopfdruck in die Relax-<br />

Position bringen. Dazu fährt der Beifahrersitz<br />

ganz nach vorn, wobei sich seine Lehne ein<br />

Stück weit ins Cockpit versenkt. Dem Fahrgast<br />

steht nun ernorm viel Fußraum zur Verfügung.<br />

Zudem kann man eine Fußstütze ausfahren<br />

und den kompletten Sitz in eine<br />

bequeme Liegeposition bringen.<br />

Der REVERSE-Sitz lässt sich aber auch so<br />

verändern, dass die betreffende Person rückwärts<br />

zur Fahrtrichtung sitzt. Dazu gleitet er<br />

gleichzeitig mit dem Beifahrersitz um 60 Zentimeter<br />

nach vorn und vollzieht dabei eine<br />

<br />

WEB-TIPP<br />

Der F 700 war einer der Stars auf der<br />

Internationalen Automobilaustellung in<br />

Frankfurt. Besucher des Messestands<br />

von Mercedes-Benz konnten das <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

aus nächster Nähe<br />

bewundern und sich mit Videos und Animationsfilmen<br />

dessen technologische<br />

Highlights erläutern lassen. Zu diesen<br />

zählen neben dem DIESOTTO-Motor und<br />

dem vorausschauenden aktiven PRE-<br />

SCAN-Fahrwerk auch zwei Innovationen<br />

halbe Rolle rückwärts: Die vorherige Rückenlehne<br />

schiebt sich in die Waagrechte<br />

und wird so zur Sitzfläche; die ursprüngliche<br />

Sitzfläche richtet sich auf und verwandelt<br />

sich nun zur Lehne.<br />

Diese Wandlungsfähigkeit erfordert diverse<br />

konstruktive Kunststücke, denn bei einem<br />

Fahrzeugsitz ist die Lehne stets deutlich länger<br />

als das Sitzkissen. Beim REVERSE-Sitz<br />

dagegen sind Lehne und Sitzfläche identisch<br />

und bestehen jeweils aus fünf Elementen, die<br />

flexibel miteinander verbunden sind. Eine<br />

ausgeklügelte Mechanik schiebt diese Segmente<br />

auseinander, sobald sie als Lehne genutzt<br />

werden, wobei das äußere Segment<br />

dann als Kopfstütze dient. Umgekehrt zieht<br />

ein Elektromotor die Segmente wieder zu einer<br />

geschlossenen Fläche zusammen, sobald<br />

sie als Sitzkissen genutzt werden.<br />

Im Fond des F 700 findet sich ein einzigartiges<br />

Entertainment-System: Auf Wunsch gleitet<br />

ein Flachbildschirm mit einer Diagonalen<br />

von 51 Zentimetern aus der Trennwand zum<br />

Gepäckraum hervor. Mit 3-D-Darstellung holt<br />

er den Betrachter mitten ins Geschehen,<br />

lässt die Szenerie zum Greifen nah erscheinen.<br />

Ein Surround-Sound-System liefert den<br />

raumfüllenden Ton dazu und schafft Kino-<br />

Feeling. Gute Reise im F 700!<br />

im Interieurbereich: das ergonomische<br />

Bedienkonzept SERVO-HMI für den Fahrer<br />

und das REVERSE-Konzept für den<br />

rechten Fondsitz.<br />

Als Zusatzinformationen zum F 700 und<br />

anderen <strong>Forschungsfahrzeug</strong>en von<br />

Mercedes-Benz finden Sie in HTR-online<br />

folgende Elemente:<br />

Videopräsentation des F 700<br />

Interview mit Thomas Weber,<br />

Vorstand Forschung und Entwicklung<br />

Animation zur Funktion des<br />

PRE-SCAN-Fahrwerks<br />

Animation zum<br />

DIESOTTO-Konzept<br />

Hintergrund: Reifen mit reduziertem<br />

Rollwiderstand<br />

Historie: Die früheren <strong>Forschungsfahrzeug</strong>e<br />

von Mercedes-Benz<br />

www.daimler.com/innovation


24<br />

SCANNER<br />

350 CGI<br />

<br />

DIE WICHTIGSTEN DATEN<br />

Der von <strong>Daimler</strong> entwickelte 350-CGI-Motor ist der weltweit erste<br />

Benziner mit Piezo-Direkteinspritzung und strahlgeführtem<br />

Brennverfahren. <strong>Das</strong> kraftvolle V6-Triebwerk spart gegenüber der<br />

bisherigen Kanaleinspritzung zehn Prozent Kraftstoff.<br />

Vorteile bietet der CGI-Motor (Stratified-Charged Gasoline<br />

Injection) vor allem im Schichtmodus, wenn er mit hohem Luftüberschuss<br />

arbeitet. Hochpräzise Piezo-Injektoren spritzen den<br />

Kraftstoff in Bruchteilen von Millisekunden in die Brennräume.<br />

Der seit Frühjahr 2006 in der CLS-Klasse angebotene 350-CGI-<br />

Motor ist ab Dezember 2007 auch für die E-Klasse erhältlich.<br />

Zylinder/Hubraum: V6/3.498 cm 3<br />

Leistung: 215 kW/292 PS<br />

Drehmoment: 365 Nm max.<br />

Verbrauch: 9,1-9,3 l/100 km<br />

Gemischaufbereitung:<br />

strahlgeführte Benzindirekteinspritzung<br />

mit 200-bar-Piezo-Injektoren<br />

Ausstattung:<br />

Vierventiltechnik, variable Nockenwellensteuerung<br />

für Ein- und Auslass, zweistufiges<br />

Saugrohr, Ausgleichswelle, Wärmemanagement<br />

mit kennfeldgesteuertem Thermostat


Eine Marke der <strong>Daimler</strong> AG<br />

1. Akt: Gebaut für den großen Auftritt.<br />

<strong>Das</strong> <strong>neue</strong> C-Klasse T-Modell mit beeindruckendem Laderaum – Fahrkultur in großem Stil.<br />

Jetzt Probe fahren bei Ihrem Mercedes-Benz Partner. www.mercedes-benz.de/c-klasse<br />

Kraftstoffverbrauch kombiniert: von 6,0 bis 10,2 l/100 km;<br />

CO₂-Emission kombiniert: von 157 bis 242 g/km.<br />

Die Angaben beziehen sich nicht auf ein einzelnes Fahrzeug und sind nicht Bestandteil des Angebots,<br />

sondern dienen allein Vergleichszwecken zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen.


26 <strong>Daimler</strong><br />

KLIMASCHUTZ<br />

„<br />

Automobile<br />

Faszination und<br />

Verantwortung<br />

verbinden“<br />

Interview mit Thomas Weber,<br />

verantwortlich im Vorstand der<br />

<strong>Daimler</strong> AG für das Ressort<br />

Konzernforschung und Entwicklung<br />

Mercedes-Benz Cars


HTR 02/2007 Klimaschutz<br />

27<br />

Hat <strong>Daimler</strong> die passende Modellpalette<br />

für eine Mobilität, die beim Kunden als<br />

„umweltpolitisch korrekt“ ankommt?<br />

Weber: Ich bin davon überzeugt, dass ökologische<br />

Vernunft und erfahrbare Faszination<br />

im Automobilbau kein Widerspruch sein müssen.<br />

Darüber hinaus wissen wir: Unsere Kunden<br />

wollen keine „Verzichtautos“ fahren. Faszination<br />

und Mobilität müssen und werden<br />

auch in Zukunft miteinander vereinbar sein.<br />

Und das bei „umweltpolitisch korrekten“ Parametern,<br />

wie Sie es nennen. Wir haben hier<br />

einiges zu bieten.<br />

Was heißt das konkret?<br />

Weber: <strong>Daimler</strong> hat bereits heute 15 Modelle<br />

mit einem Verbrauch von unter 6,5 Litern<br />

pro 100 Kilometer auf dem Markt. Und alle<br />

sind faszinierende Produkte. Lassen Sie mich<br />

Beispiele nennen: Darunter ist der <strong>neue</strong><br />

smart fortwo cdi, der CO 2-Weltmeister. Ebenso<br />

der E 320 BLUETEC, der zum „World<br />

Green Car of the Year“ gekürt wurde. In diesem<br />

Jahr bringen wir den BLUETEC E 300 als<br />

weltweit saubersten Euro-5-Diesel-Pkw der<br />

Oberklasse nach Europa. Und das ist erst der<br />

Anfang. Schauen Sie auf unser Programm<br />

„Road to the Future“: Wir haben auf der IAA<br />

in Frankfurt 19 konkrete Beispiele von<br />

Mercedes-Benz für nachhaltige und faszinierende<br />

Mobilität aufgezeigt. Darunter sind bereits<br />

heute oder in naher Zukunft erhältliche<br />

Serienfahrzeuge. Ich denke, unsere Botschaft<br />

ist eindeutig: mit kundenorientierten<br />

Innova tionen die Herausforderungen der Zukunft<br />

konsequent angehen. Weitere Innovationen<br />

werden daher von unserer Seite für eine<br />

umweltfreundlichere Mobilität folgen.<br />

Wie wollen Sie als Premiumhersteller den<br />

Spagat zwischen dem Kundenwunsch<br />

nach mehr Ökologie und realem Kaufverhalten<br />

schaffen?<br />

Weber: Wir werden alle Innovationen in Topqualität<br />

zu den definierten, anspruchsvollen<br />

Terminen in Serie bringen – und dabei selbstverständlich<br />

die Kosten für diese hochwertigen<br />

Technologien nicht aus den Augen verlieren.<br />

Daher setzen wir auf flexible<br />

Modulkonzepte, die maßgeschneiderte Lösungen<br />

für mehrere Baureihen ermöglichen.<br />

Nur so schaffen wir diesen anspruchsvollen<br />

Spagat. Nachhaltige Mobilität zu attraktiven<br />

Preisen muss sich nicht ausschließen. Wir<br />

dürfen hierbei aber eines nicht vergessen:<br />

Wir wollen auch in Zukunft Premiumprodukte<br />

mit Toptechnologielösungen für eine umweltfreundliche<br />

Mobilität anbieten.<br />

„Nachhaltige Mobilität<br />

zu attraktiven<br />

Preisen muss sich<br />

nicht ausschließen“<br />

Thomas Weber<br />

... und Ihre Kunden wissen dies auch<br />

beim Preis zu würdigen?<br />

Weber: Ja, denn sie schätzen genau das: Premiumprodukte<br />

mit Premiumlösungen für<br />

mehr Umweltfreundlichkeit. Und unsere Kunden<br />

wissen auch: Jeder kann einen Beitrag<br />

leisten, nämlich durch eine umweltfreundliche<br />

Fahrweise. 20 Prozent Spritersparnis<br />

sind durchaus möglich. Es lohnt sich also: für<br />

unsere Kunden und die Umwelt! Deshalb bieten<br />

wir unseren Kunden seit vielen Jahren zusätzlich<br />

Eco-Fahrtrainings an.<br />

Stichwort Gesetzgebung: Was bedeutet<br />

die EU-Vorgabe von 120 g/km CO 2-Emissionen<br />

im Durchschnitt für die Fahrzeugflotte<br />

von Mercedes-Benz Cars?<br />

Weber: Wir haben den CO 2-Ausstoß unserer<br />

Mercedes-Benz-Cars-Fahrzeugflotte seit<br />

1995 um 20 Prozent gesenkt. Wir sind damit<br />

innerhalb der deutschen Automobilindustrie<br />

Spitzenreiter. Grundsätzlich akzeptieren wir<br />

die sehr ambitionierten Ziele in Europa und<br />

nehmen als Hersteller die Herausforderung<br />

an. Wir werden allerdings durch die Fahrzeugtechnik<br />

allein das Ziel von 120 g nicht<br />

erreichen können. Wichtig ist es daher, dass<br />

über den sogenannten Integrated Approach<br />

auch die Mineralölindustrie, die Autofahrer<br />

sowie die Politik einen Beitrag leisten – beispielsweise<br />

durch alternative Kraftstoffe,<br />

durch verbrauchsoptimiertes Autofahren<br />

oder über eine verbesserte Infrastruktur. Zur<br />

Diskussion der Grenzwerte will ich aber auch<br />

sagen: Die Forderung nach pauschalen<br />

Grenzwerten oder starren Einheitsvorgaben<br />

sind nicht zielführend. Wir setzen uns dafür<br />

ein, dass die unterschiedlichen Produktportfolios<br />

der Hersteller berücksichtigt werden.<br />

Kann man Ihren Anspruch, in allen Fahrzeugdisziplinen<br />

„Klassenbester“ zu sein,<br />

als Aufforderung für mehr Wettbewerb<br />

verstehen?<br />

Weber: Nur die, die nach dem scheinbar Unmöglichen<br />

streben, kommen voran … heißt<br />

es bekanntlich. Und Mercedes-Benz hat als<br />

Erfinder des Automobils von Beginn an Bestmarken<br />

im Automobilbau gesetzt – wie beim<br />

Sport. Wir werden diese Pionierleistung und<br />

Tradition künftig fortsetzen und somit auch<br />

unweigerlich für mehr Wettbewerb sorgen.<br />

Gleicht das nicht dem Wunsch, Gold im<br />

Kugelstoßen wie im Sprint zu holen?<br />

Weber: Verstehen Sie mich nicht falsch: Wir<br />

verfügen über die Erfahrung, das Know-how,<br />

die Kreativität und den Pioniergeist. Vor allem<br />

haben wir hoch qualifizierte und motivierte<br />

Teams, um diese ehrgeizigen Ziele umzusetzen.<br />

Lassen Sie uns bei Ihrem Beispiel<br />

bleiben: Ich bin überzeugt, dass wir automobile<br />

Faszination und Verantwortung – beim<br />

Kugelstoßen wie im 100-Meter-Sprint – erzielen<br />

werden, und dies gemessen am weltweiten<br />

Wettbewerbsumfeld.


28 <strong>Daimler</strong><br />

SICHERHEIT


HTR 02/2007 Sicherheit<br />

29<br />

In Hardware-in-the-Loop-Prüfständen lässt<br />

sich die Funktionalität vernetzter Komponenten<br />

– hier die Lkw-Lichtanlage – in einem<br />

vom Computer simulierten Fahrzeug testen.<br />

ERST DAS<br />

MODELL<br />

MACHT’S<br />

Sicherheitskritische Software<br />

fehlerfrei und effizient entwickeln<br />

Es ist nur ein kurzer Moment der<br />

Unachtsamkeit, aber er könnte fatale<br />

Folgen haben: <strong>Das</strong> Warnlicht im Kombi -<br />

instrument hat der Fahrer des 32- Tonnen-<br />

Sattelzugs bereits übersehen. Er wechselte<br />

gerade im Radio den Sender, und seine Augen<br />

waren auf das Display mit der Senderkennung<br />

gerichtet. <strong>Das</strong> kurze Anbremsen jedoch,<br />

mit dem der „Active Brake Assist<br />

(ABA)“ des Mercedes-Benz Actros spürbar<br />

auf die Gefahr vor dem Lkw aufmerksam<br />

macht, lenkt den Blick des Fahrers sofort zurück<br />

auf die Straße. Dort entwickelt sich gerade<br />

einer der berühmt-berüchtigten „Staus<br />

aus dem Nichts“.<br />

Der Actros-Lenker erkennt die Gefahr blitzschnell,<br />

bremst mit maximaler Verzögerung<br />

und kommt rechtzeitig vor seinem Vordermann<br />

zum Stehen. Ohne diesen Assistenten<br />

hätte es 30 Minuten später im Verkehrsfunk<br />

vielleicht geheißen „Achtung, Vollsperrung<br />

auf der A 8 …“, und in der der Tageszeitung<br />

hätte tags drauf eine Headline stehen können<br />

wie „Ungebremst in Stauende gerast“.<br />

Kernstück dieses Helfers ist neben einem<br />

Abstandsradar plus Steuergerät als Hardware<br />

vor allem die Software. Sie muss in<br />

Echtzeit und mit extrem hoher Trennschärfe<br />

eine „normale“ Verkehrssituation von einer<br />

gefährlichen unterscheiden. Wird es brenzlig,<br />

warnt der Assistent den Fahrer per Warnlicht<br />

und Warnton. Reagiert der Fahrer dennoch<br />

nicht, löst er automatisch die<br />

Notbremsung aus, sobald ein Auffahrunfall<br />

nicht mehr zu vermeiden ist.<br />

Keine Fehlfunktionen „Stellen Sie sich vor,<br />

ein solches System würde aufgrund eines<br />

Softwarefehlers in voller Fahrt auf der Autobahn<br />

unvermittelt eine Notbremsung auslösen.“<br />

Mit dieser Situation, die sich jeder<br />

leicht selbst ausmalen kann, skizziert Stefan<br />

Schmerler das schlimmste Schreckensszenario,<br />

das die Mercedes-Benz-Entwickler dieses<br />

Assistenzsystems ausschließen mussten.<br />

„Um einen solchen fatalen Fehler auszuschließen,<br />

lautet unser Anspruch: Null-Fehler-Software<br />

auf Knopfdruck.“ Schmerler leitet<br />

im Labor Software der <strong>Daimler</strong>-Forschung<br />

von Klaus Grimm die Abteilung „Methoden<br />

und Werkzeuge“. Eines der dortigen Projekte<br />

trägt den spröden Titel „Modellbasiertes Entwickeln<br />

von Assistenzsystemen (MBE)“.<br />

Kern dieses Projekts ist ein Set von Methoden<br />

und Tools, mit denen die Entwicklung<br />

von Software für sicherheitskritische Systeme<br />

eine Qualität erreicht hat, die den von


30 <strong>Daimler</strong><br />

<br />

SICHERHEIT ENTWICKELN<br />

Lastenheft Programmierung Test<br />

Hohe Reifegrade möglichst früh erreichen<br />

Sicherheitskritische Software lässt sich bei<br />

herkömmlicher Entwicklungsweise (obere<br />

Prozesskette in der Grafik) erst im Fahrzeug<br />

integriert auf Systemverhalten, Funktiona lität<br />

und Zuverlässigkeit überprüfen.<br />

Beim modellbasierten Entwickeln (untere<br />

Prozesskette) lässt sich die Funktionalität einer<br />

sicherheitskritischen Anwendung bereits<br />

sehr früh im Produktentstehungsprozess,<br />

//code !<br />

Lastenheft Funktionsmodell Code-Generator<br />

Test<br />

nämlich in der Planungsphase, prüfen, also<br />

lange bevor ein Fahrzeug prototypisch existiert.<br />

Die dabei genutzten Testansätze liefern<br />

zudem viel robustere Aussagen als jeder<br />

noch so ausführliche empirische Test. Sie lassen<br />

zum Beispiel die Aussage zu: „Die Software<br />

des Steuergeräts für den Not bremsassistenten<br />

Active Brake Assist wird niemals in<br />

ungefährlicher Situation eine Teil- oder gar<br />

eine Vollbremsung auslösen.“


HTR 02/2007 Sicherheit<br />

31<br />

„Fahrzeuge sind<br />

rollende Computer<br />

mit häufig mehr als<br />

50 Steuergeräten<br />

Ingo Kreuz, Labor Software, <strong>Daimler</strong>-Forschung<br />

Stefan Schmerler postulierten Anspruch<br />

auch tatsächlich einlöst – vom Festlegen der<br />

Anforderungen über das eigentliche Erzeugen<br />

der Software bis hin zum Testen ihrer<br />

Funktionalität und Fehlerfreiheit.<br />

Ingo Kreuz, der <strong>neue</strong> Leiter dieses Projekts,<br />

und Dirk Johanson, der das MBE-Projekt<br />

davor geleitet und erfolgreich bis in die<br />

Serienentwicklung des Nutzfahrzeugbereichs<br />

begleitet hat, erläutern dem Besucher das<br />

Besondere an MBE (siehe Kasten S. 30). „Bisher<br />

gab es ein Lastenheft, in dem die Anforderungen<br />

einer Komponente fixiert waren.<br />

Mit dieser Dokumentation im Blick setzte<br />

sich anschließend ein Programmierer daran,<br />

die Software für das <strong>neue</strong> Steuergerät zu<br />

schreiben“, so beschreibt Dirk Johanson die<br />

bisherige Herangehensweise.<br />

Wie beim Verfassen von Texten kann es dabei<br />

trotz Prüfung vorkommen, dass „Dreckfuhler“<br />

unentdeckt bleiben. Spätere Funk tionstests<br />

helfen zwar, der Softwarequalität<br />

auf den Zahn zu fühlen. Doch empirische Prüfungen,<br />

egal wie umfangreich betrieben, liefern<br />

nie letzte Gewissheit. Aber genau diese<br />

Aussagensicherheit mussten zum Beispiel<br />

die Entwickler des Notbremsassistenten im<br />

Actros erreichen. Sie müssen garantieren,<br />

dass es keine auch noch so seltene Betriebssituation<br />

gibt, in der das System ohne<br />

Notwendigkeit eine Notbremsung auslöst.<br />

Komplexität beherrschbar machen Diese<br />

knifflige Aufgabe hat auch eine ganz handfeste<br />

Seite, auf die Ingo Kreuz hinweist:<br />

„Fahrzeuge sind heute rollende Computer<br />

mit 50 oder gar mehr Steuergeräten an Bord.<br />

Die Anforderungsprofile oder Lastenhefte<br />

hierfür können für ein Fahrzeugmodell durchaus<br />

einen Umfang von 500 Leitz-Ordnern<br />

umfassen. Damit haben sie einen Grad an<br />

Komplexität erreicht, der es fast unmöglich<br />

macht, alles vollständig im Blick zu haben“,<br />

erklärt der Diplom-Informatiker.<br />

Genau hier setzt das MBE-Projekt an. Die<br />

Grundidee ist, eine zusätzliche Ebene einzuziehen.<br />

Auf diese überführen die Entwickler<br />

die Anforderungen an das Steuerprogramm<br />

zunächst in ein Funktionsmodell. Es enthält<br />

sämtliche Eingangsgrößen, die für die Funktion<br />

notwendig sind, und stellt grafisch dar,<br />

was mit diesen Eingangsgrößen rechnerisch<br />

passieren soll; also wie sie verarbeitet werden<br />

sollen, wo sich Schnittstellen für die Datenübergabe<br />

von Teilverarbeitungsschritten<br />

befinden und welche Aktuatoren das Steuergerät<br />

am Ende wie ansteuern soll.<br />

Was sich zunächst eher nach Verkomplizierung<br />

als nach Vereinfachung anhört, bietet<br />

einige Vorteile. Etwa die höhere Anschaulichkeit:<br />

Gesamt- und Teilfunktionen sind grafisch<br />

dargestellt, lassen sich somit schneller<br />

erfassen und leichter auf Widerspruchsfreiheit<br />

prüfen als Hunderte von Textseiten.<br />

Der entscheidende Punkt – und hier kommt<br />

Stefan Schmerlers Anspruch einer Null-Fehler-Software<br />

ins Spiel – ist jedoch, dass sich<br />

ein solches Funktionsmodell viel rigider testen<br />

lässt, als dies mit empirischen Funk tionstests<br />

möglich wäre. Hierfür nutzt das Team<br />

um Schmerler automatisierte Verifikationsund<br />

Testverfahren. In Simulationsläufen wird<br />

zum Beispiel die Frage gestellt, ob in diesem<br />

Modell ein bestimmter Zustand – etwa eine<br />

Fehlfunktion – unter irgendeiner, wenn auch<br />

noch so unwahrscheinlichen Betriebssitua -<br />

tion, also prinzipiell auftreten kann.<br />

Null-Fehler-Software auf Knopfdruck Dirk<br />

Johanson verweist auf einen dritten Vorteil:<br />

„Hat man ein abgesichertes Funktionsmodell<br />

erstellt, geschieht das Programmieren praktisch<br />

vollautomatisch.“ Sogenannte Code-<br />

Generatoren können nämlich ein solches Modell<br />

direkt in die Programmsprache C<br />

übersetzen, also ohne Zutun eines Programmierers<br />

die erforderliche Software schreiben.<br />

Da diese Code-Generatoren ihrerseits<br />

auf Herz und Nieren geprüft sind, können<br />

sich bei diesem vollautomatischen Prozess<br />

keine „Dreckfuhler“ in den Code einschleichen.<br />

Damit ist also auch der „Knopfdruck-<br />

Anspruch“ von Stefan Schmerler eingelöst.<br />

Und er nennt einen vierten wichtigen Pluspunkt:<br />

„Dank modellbasierter Entwicklung ist<br />

es erheblich einfacher, eine Funktionalität etwa<br />

von einem Lkw auf einen Reisebus zu<br />

übertragen. Viele Teilfunktionen des Systems<br />

lassen sich für beide Fahrzeugtypen nutzen.<br />

Wir haben also eine Art Baukasten mit bereits<br />

abgesicherten Modulen. <strong>Das</strong> macht die<br />

Entwicklung nicht nur schneller, sondern bedeutet<br />

auch, das wir von Anfang an einen viel<br />

höheren Reifegrad erreichen.“<br />

Der Notbremsassistent war für die Software -<br />

spezialisten um Stefan Schmerler gleichsam<br />

ein „Türöffner“ in der Nutzfahrzeugentwicklung.<br />

Doch die <strong>neue</strong> Vorgehensweise stieß<br />

rasch auch bei anderen Entwicklern im Konzern<br />

auf Interesse. Ingo Kreuz weiß, warum:<br />

„Unsere Kollegen betonen immer wieder, wie<br />

froh sie sind, dass wir mit dem modellbasierten<br />

Entwickeln eine geschlossene Tool-<br />

Kette anbieten können.“


32 <strong>Daimler</strong><br />

DIESOTTO<br />

OTTO<br />

ZÜNDET JETZT AUCH SELBST<br />

Raumzündverbrennung macht<br />

neuartigen Verbrennungsmotor<br />

sparsam und emissionsarm


HTR 02/2007 DIESOTTO<br />

33<br />

<br />

SAUBERES KRAFTPAKET IM F 700<br />

Im <strong>Forschungsfahrzeug</strong> F 700 ist der 1,8-Liter-Ottomotor<br />

mit einem Hybridmodul kombiniert.<br />

Leistung F 700:<br />

Nennleistung DIESOTTO 175 kW/238 PS<br />

+ Hybridmodul + 15 kW/20 PS<br />

Max. Drehmoment 400 Nm<br />

Beschleunigung 0–100 km/h 7,5 Sek.<br />

Verbrauch/Emission:<br />

DIESOTTO<br />

NEFZ-Gesamtverbrauch 5,3 l/100 km<br />

CO 2-Emission 127 g/km<br />

Schadstoffeinstufung Euro 6<br />

Abgasbehandlung 3-Wege-Kat


34 <strong>Daimler</strong><br />

<strong>Das</strong> Rad muss man nicht mehr neu<br />

erfinden – sein Prinzip bewährt sich<br />

schon seit 5.000 Jahren. <strong>Das</strong> 131 Jahre<br />

alte Prinzip des Ottomotors neu zu konzipieren,<br />

kann dagegen lohnend sein. So hat<br />

Mercedes-Benz mit dem DIESOTTO ein völlig<br />

<strong>neue</strong>s Motorenkonzept vorgestellt, bei dem<br />

ein Ottomotor zeitweise zum Selbstzünder<br />

wird und wie ein Diesel arbeitet.<br />

„Unser Ziel ist es, den Benziner so verbrauchsgünstig<br />

zu machen wie den Diesel.<br />

<strong>Das</strong> <strong>neue</strong> DIESOTTO-Konzept ist ein wesentlicher<br />

Schritt dahin. Es verbindet die besten<br />

Eigenschaften von Otto- und Dieselmotor“,<br />

sagt <strong>Daimler</strong>-Vorstandsmitglied Thomas<br />

Weber, verantwortlich für Konzernforschung<br />

sowie Entwicklung der Mercedes Car Group.<br />

Temporärer Selbstzünder Zu diesen „besten<br />

Eigenschaften“ zählt neben dem geringeren<br />

Spritverbrauch und damit einem verringerten<br />

CO 2-Ausstoß auch der geringere<br />

Ausstoß an Stickoxiden (NO x). Hinzu kommt:<br />

Der Antriebsnovize aus dem Labor der Untertürkheimer<br />

Motoren forscher begnügt sich<br />

mit handelsüblichem Ottokraftstoff; seinen<br />

bescheidenen Durst könnte er schon heute<br />

an jeder Tankstelle stillen.<br />

In dem <strong>neue</strong>n Motor wird das Benzin-Luft-<br />

Gemisch beim Start und bei Volllast wie bei<br />

einem konventionellen Ottoaggregat per<br />

Zündkerze zur Explosion gebracht und läuft<br />

als Direkteinspritzer im üblichen Lambda-1-<br />

Betrieb. Ganz anders dagegen bei niedrigen<br />

und mittleren Geschwindigkeiten: Jetzt mutiert<br />

der Benziner flugs zum Selbstzünder.<br />

„Die kontrollierte Selbstzündung, auf die der<br />

DIESOTTO innerhalb eines Arbeitstakts automatisch<br />

umschaltet, erfolgt im Teillastbereich<br />

bei geringeren und mittleren Drehzahlen.<br />

Und weil Motoren die meiste Zeit im<br />

Teillastbereich laufen, ergibt sich daraus ein<br />

großes Sparpotenzial“, erläutert Günter Karl<br />

aus der Motorenforschung und -vorentwicklung<br />

im Mercedes-Benz-Werk Untertürkheim,<br />

der an der Erfindung maßgeblich beteiligt<br />

war. Für den <strong>neue</strong>n Motor haben Karl und seine<br />

Kollegen ein modulares Konzept entwickelt,<br />

das folgende Komponenten umfasst:<br />

Downsizing, Turbolader, Benzindirekteinspritzung,<br />

variabler Ventil- und Kurbeltrieb,<br />

innovative Motorsteuerung sowie die Raumzündverbrennung,<br />

bei der es sich aber nicht<br />

um ein Bauteil, sondern um ein <strong>neue</strong>s Brennverfahren<br />

handelt.<br />

Der erste Schritt auf dem Weg zum verbrauchsarmen<br />

DIESOTTO war das Down -<br />

sizing, die Verkleinerung des Motors. Statt<br />

eines großvolumigen 6-Zylinder-Saugmotors<br />

kommt ein kompaktes 4-Zylinder-Triebwerk<br />

zum Einsatz. Den dadurch bedingten Leistungsverlust<br />

gleicht ein zweistufiges Turbolader-System<br />

mehr als aus. Ein größerer Niederdrucklader<br />

und ein Hochdrucklader mit<br />

kleinerem Durchmesser sind hintereinander<br />

geschaltet und decken den gesamten Drehzahlbereich<br />

ab.<br />

Eine weitere Stellschraube im DIESOTTO-<br />

Baukasten ist die Benzindirekteinspritzung.<br />

Günter Karl erläutert die Zielrichtung: „Während<br />

die Direkteinspritzung in aktuellen Serientriebwerken<br />

wie dem 350-CGI-Motor dazu<br />

dient, eine zündfähige Gemischwolke rund<br />

um die Zündkerze zu schichten, nutzen wir<br />

sie im DIESOTTO vor allem, um ein gutes homogenes<br />

Gemisch zu erzeugen und um die<br />

Selbstzündung zu steuern.“<br />

Damit legten die Ingenieure die Basis für die<br />

neuartige Raumzündverbrennung, die auf einer<br />

grundlegenden Veränderung der Arbeitstakte<br />

und des Verbrennungsverlaufs beruht.<br />

Anstelle der von einer Zündkerze ausgelösten<br />

Fremdzündung kommt es zu einer Selbstzündung<br />

des Benzins.<br />

„Bei der Raumzündverbrennung“, so Günter<br />

Karl, „beginnt die Revolution im Auslasstakt,<br />

denn der DIESOTTO stößt seine Abgase nicht<br />

vollständig aus.“ Stattdessen öffnen die Auslassventile<br />

nur sehr kurz und mit einem kleinen<br />

Hub. Deshalb kann lediglich die Hälfte<br />

der Abgase aus dem Zylinder entweichen –<br />

die anderen 50 Prozent bleiben im Brennraum<br />

und mit ihnen auch der Großteil der Abgaswärme.<br />

Um die Temperatur weiter zu steigern,<br />

düsen die Einspritzinjektoren zusätzlich<br />

eine kleine Menge Kraftstoff in den Zylinder.<br />

Sie zündet zwar nicht, reagiert aber thermisch<br />

mit dem heißen Restgas.<br />

Im nachfolgenden Einlasstakt wird der Kraftstoff<br />

in der für jeden Zylinder individuell<br />

dosierten Menge eingespritzt. Anschließend<br />

öffnet das Einlassventil kurzzeitig und mit<br />

kleinem Hub. Ein exakt bemessenes Volumen<br />

an Frischluft strömt ein und vermischt<br />

sich mit dem Restgas.<br />

Homogene Verbrennung Im anschließenden<br />

Verdichtungstakt steigt nun die Temperatur<br />

des Gemischs aus Restgas, Kraftstoff<br />

und Luft weiter an. <strong>Das</strong> Verhältnis aus Luft<br />

und Kraftstoff ist dabei so eingestellt, dass<br />

sich mehr Luft im Zylinder befindet, als zur<br />

vollständigen Verbrennung des Kraftstoffes<br />

notwendig ist. Die Fachleute bezeichnen es<br />

deshalb als „mager“.<br />

Der folgende Arbeitstakt setzt ein, sobald die<br />

Temperatur so weit angestiegen ist, dass es


HTR 02/2007 DIESOTTO<br />

35<br />

Auf einem Prüfstand der Motoren-<br />

forschung testen Ingenieure ein<br />

DIESOTTO-Aggregat.<br />

<br />

DAS DIESOTTO-PRINZIP<br />

Turbolader<br />

3-Wege-Kat<br />

Baukasten für abgasarme Verbrennung<br />

DIESOTTO ist kein spezieller Motor, sondern<br />

ein Motorenkonzept mit verschiedenen Elementen.<br />

So kommen statt sechs nur vier Zylinder<br />

sowie ein Turbolader-System zum Einsatz.<br />

Weitere Komponenten im Motorblock<br />

sind (in der Grafik von links nach rechts):<br />

Benzindirekteinspritzung, variabler Ventiltrieb,<br />

Raumzündverbrennung sowie variabler<br />

Kurbeltrieb. Ergänzt wird der selbstzünden-<br />

HARN-<br />

STOFF<br />

Motorsteuerung<br />

Hybridmotor<br />

de Ottomotor durch ein Hybridmodul und ein<br />

innovatives Motorsteuergerät. Im Teillastbereich<br />

kommt es zur Raumzündverbrennung.<br />

Sie läuft bei niedrigeren Temperaturen ab als<br />

bei einer Zündung durch Zündkerzen. Dies<br />

wiederum führt dazu, dass sich weniger<br />

Stickoxide als im herkömmlichen Ottomotor<br />

bilden. Ein 3-Wege-Katalysator reicht aus, um<br />

künftige Euro-6-Grenzwerte einzuhalten.


36 <strong>Daimler</strong><br />

ANSPRECHZEIT<br />

90 Sek. mit ...<br />

00s<br />

15s<br />

33s<br />

60s<br />

78s<br />

90s<br />

^<br />

GÜNTER KARL<br />

Günter Karl leitet die Abteilung Forschung/Vorentwicklung<br />

Ottomotoren, die zum Bereich Fahrzeuge, Motor/Triebstrang<br />

der <strong>Daimler</strong>-Konzernforschung und Vorentwicklung gehört.<br />

Der promovierte Maschinenbauingenieur, der dem Unternehmen<br />

seit 1992 angehört, ist einer der geistigen Väter des<br />

DIESOTTO-Konzepts.<br />

Der DIESOTTO wurde im F 700, einer großen Reiselimousine, präsentiert. Eignet sich<br />

das Konzept auch für kleinere Fahrzeuge wie etwa die A-Klasse? <strong>Das</strong> DIESOTTO-Konzept<br />

ist ein modulares Konzept und somit für verschiedene Motorisierungen anwendbar. Die Technologiekombination<br />

ist dabei an die jeweilige Fahrzeuganwendung anzupassen.<br />

Eine breite Einführung ist dem neuartigen Motor schon wegen seines geringeren Kraftstoffverbrauchs<br />

zu wünschen. Wann gibt es den DIESOTTO in Serie? <strong>Das</strong> Modulkonzept<br />

besagt, dass einzelne Bausteine, die serienreif sind, schon früher in das Produkt einfließen<br />

werden. Die Kombination aller im F 700 vorgestellten Elemente benötigt bis zur Serieneinführung<br />

noch Entwicklungszeit.<br />

Ist der selbstzündende Benziner das Ende vom Diesel, der ja eine vergleichsweise aufwendige<br />

Abgasnachbehandlung braucht? Otto- und Dieselmotor besitzen nach wie vor<br />

ihre <strong>Das</strong>einsberechtigung. Zum einen entsteht im Raffinerieprozess aus Erdöl neben anderen<br />

Komponenten Otto- und Dieselkraftstoff. Im Sinne der Ressourcennutzung und zur weiteren<br />

Sicherstellung von Mobilität müssen beide Kraftstoffe sinnvoll genutzt werden. Auf der<br />

anderen Seite arbeiten meine Dieselkollegen sehr intensiv an der Verbesserung der dieselmotorischen<br />

Verbrennung. Hier ist das Ziel, die Rohemissionen weiter zu verbessern und damit<br />

die aufwendige Abgasnachbehandlungsanlage substituieren zu können.<br />

Bereits heute erfüllt der DIESOTTO künftige Abgasgrenzwerte wie Euro 6. Kann er<br />

auch noch strengere Limits einhalten? Beim Ottomotor ist es bisher gelungen, auf alle<br />

gesetzlichen Forderungen mit entsprechenden Lösungen zu antworten. Dies wird auch im<br />

DIESOTTO-Anwendungsfall so sein. Unser Ziel ist es, weiterhin den bewährten 3-Wege-<br />

Katalysator als Nachbehandlungssystem zu nutzen.<br />

Welchen Anteil hat die Elektronik? Neben Hardwarelösungen spielt das Motorsteuerungsund<br />

Regelungskonzept eine große Rolle. Ohne die exakte Ansteuerung der Subsysteme würde<br />

der Motor nicht funktionieren. Die bessere physikalische Abbildung der einzelnen Komponenten<br />

und damit die Möglichkeit und Notwendigkeit der modellbasierten Steuerung und<br />

Regelung ist eine zentrale Aufgabe auch für die weitere Optimierung des Gesamtsystems.


HTR 02/2007 DIESOTTO<br />

37<br />

zur kontrollierten Selbstzündung kommt. Die<br />

hohe Kunst der <strong>Daimler</strong>-Ingenieure besteht<br />

darin, den Verbrennungszeitpunkt über die<br />

Kraftstoffmengen und Einspritzzeitpunkte zu<br />

steuern. „Die Daten hierfür liefern uns Brennraumdrucksensoren<br />

in jedem der vier Zylinder“,<br />

erklärt Günter Karls Kollege Rüdiger<br />

Herweg. „Da sich das Gemisch an vielen Stellen<br />

gleichzeitig entzündet, ist die Verbrennung<br />

sehr gleichmäßig, sprich homogen.“<br />

Dies wiederum bietet zwei Vorteile, die der<br />

Umwelt zugutekommen: niedriger Spritverbrauch<br />

und geringe Stickoxidemissionen.<br />

Wenig Stickoxide Der Verbrauchsvorteil ergibt<br />

sich vor allem aus dem mageren Gemisch<br />

mit hohem Abgasanteil und einem je<br />

nach Lastzustand angepassten Verdichtungsverhältnis.<br />

Weil die homogene Verbrennung<br />

gleichmäßig abläuft und dabei nur<br />

relativ geringe Temperaturen erreicht werden,<br />

fällt – anders als bei früheren „Magerkonzepten“<br />

– nur eine äußerst geringe Menge<br />

an Stickoxiden an.<br />

Bei der konventionellen Verbrennung per<br />

Zündkerze können dagegen Temperatur -<br />

spitzen und sogenannte Hitzenester entstehen,<br />

was die Bildung von Stickoxiden fördert.<br />

„Weil dies bei der Raumzündverbrennung<br />

nicht passiert, reicht für den DIESOTTO ein<br />

üblicher Drei-Wege-Katalysator zur weiteren<br />

Abgasreinigung völlig aus“, freut sich der<br />

<strong>Daimler</strong>-Umweltbevollmächtigte Herbert<br />

Kohler, Leiter Konzernforschung und Vorentwicklung<br />

für den Bereich Fahrzeugaufbau<br />

und Antrieb.<br />

Ein weiteres wichtiges Bauelement für den<br />

DIES OTTO-Motor ist die variable Ventilsteuerung.<br />

Sie erlaubt es, sowohl die Öffnungs -<br />

zeiten als auch den Ventilhub zu verstellen.<br />

Dazu besitzen die Nockenwellen für jedes<br />

Ventil zwei unterschiedlich große Nocken.<br />

Der große Ventilhub wird für hohe Drehzahlen<br />

und Lastanforderungen gebraucht, der<br />

kleine kommt vor allem für die Raumzündverbrennung<br />

bei Teillast zum Einsatz. Um die<br />

unterschiedlichen Anforderungen im Teillastund<br />

Volllastbetrieb erfüllen zu können, besitzt<br />

der temporäre Selbstzünder zudem<br />

auch einen variablen Kurbeltrieb. Mit ihm<br />

lässt sich die Verdichtung für jeden Kolben<br />

stufenlos einstellen – der Motor hat also kein<br />

konstantes, sondern ein variables Verdichtungsverhältnis.<br />

Effiziente Regelung <strong>Das</strong> Zusammenfügen<br />

der diversen Einzeltechnologien zu einem<br />

alltagstauglichen Antrieb erfordert ein ausgeklügeltes<br />

Konzept. Die <strong>Daimler</strong>-Ingenieure<br />

haben deshalb auch eine höchst effiziente<br />

Motorsteuerung und -regelung entwickelt.<br />

Während herkömmliche Motorsteuergeräte<br />

vergleichsweise „stur“ sind und pro –<br />

grammierte Algorithmen abarbeiten, ist im<br />

DIES OTTO-Steuergerät auch ein geschlossener<br />

Regelkreis integriert, der mithilfe der<br />

Brennraumdrucksensoren den Motor online<br />

überwacht und aktiv regelt.<br />

<strong>Das</strong>s das Prinzip des selbstzündenden Benziners<br />

funktioniert, beweist das Mercedes-<br />

Benz-<strong>Forschungsfahrzeug</strong> F 700. Unter dessen<br />

Motorhaube leistet der 1,8-Liter-<br />

DIESOTTO-Motor 175 kW (238 PS), verbraucht<br />

dafür nur 5,3 l/100km, stößt lediglich<br />

127 Gramm CO 2 je Kilometer aus und<br />

erfüllt schon heute die künftige Abgasnorm<br />

Euro 6. Der Verbrennungsmotor erweist sich<br />

trotz seiner mehr als hundertjährigen Geschichte<br />

als jung und innovativ.<br />

<br />

WEB-TIPP<br />

Folgende Zusatzinformationen zum<br />

selbstzündenden Ottomotor finden<br />

Sie in HTR-online:<br />

Video DIESOTTO<br />

Videoclips Selbst- und Fremdzündung<br />

im Ottomotor<br />

www.daimler.com/innovation<br />

„Bei der Raumzündverbrennung<br />

beginnt<br />

die Revolution<br />

im Auslasstakt“<br />

Günter Karl


38 <strong>Daimler</strong><br />

UMFELDFORSCHUNG<br />

INDIEN<br />

EIN TIGER AUF DEM SPRUNG<br />

In Indien hat die blühende IT- und Dienstleistungsbranche das Wirtschaftswachstum kräftig angekurbelt;<br />

die Chancen für die Automobilindustrie lotet die <strong>Daimler</strong>-Forschungsgruppe Gesellschaft und Technik aus.


HTR 02/2007 Umfeldforschung<br />

39<br />

Kennen Sie Vijayawada, Madurai oder<br />

Vadodara? Vermutlich nicht. Hinter<br />

diesen Namen verbergen sich drei indische<br />

Städte, von denen jede mehr als eine<br />

Million Einwohner hat. Doch selbst in<br />

Indien fällt dieses Trio nicht weiter auf – das<br />

Land hat insgesamt 35 Millionenstädte. Die<br />

drei größten zählen sogar mehr als zehn Millionen<br />

Bewohner: Delhi, Mumbai (Bombay)<br />

und Kolkata (Kalkutta).<br />

Derzeit leben in Indien mehr als 1,1 Milliarden<br />

Menschen, 300 Millionen davon in Großstädten.<br />

Die anderen 800 Millionen sind auf<br />

dem Land zu Hause – in Kleinstädten und<br />

Dörfern, die oft weder Straßen- noch Eisenbahnanschluss<br />

haben. „Auf den ersten Blick<br />

vermittelt Indien dem Besucher einen völlig<br />

chaotischen und widersprüchlichen Eindruck“,<br />

berichtet Stefan Carsten von der<br />

<strong>Daimler</strong>-Forschungsgruppe Gesellschaft und<br />

Technik in Berlin. „Doch beim genaueren Hinschauen<br />

erkennt man dort ein stabiles demokratisches<br />

Staatswesen mit einem funktionierenden<br />

Rechtssystem.“<br />

Indien ist in doppelter Hinsicht ein stark<br />

prosperierender Staat: Zum einen liegt das<br />

Bevölkerungswachstum bei 1,3 Prozent. Dies<br />

bedeutet: Der Anteil der jungen Generation<br />

an der Gesamtbevölkerung steigt stark an,<br />

jeder zweite ist jünger als 25, und in absehbarer<br />

Zeit gibt es mehr Inder als Chinesen.<br />

Rasantes Wachstum Auch die indische<br />

Wirtschaft wächst seit gut einer Dekade<br />

enorm; allein in den vergangenen vier Jahren<br />

stieg das Bruttoinlandsprodukt um jeweils<br />

8,6 Prozent. „Nicht zuletzt aus diesen Gründen<br />

zeichnen sich sowohl der Pkw- und Nutzfahrzeugmarkt<br />

als auch die Finanzdienstleistungen<br />

durch ein hohes Wachstumspotenzial<br />

aus“, konstatiert Stefan Carsten, der dieses<br />

Jahr gut drei Monate Feldforschung auf dem<br />

indischen Subkontinent betrieben hat.<br />

Mit seiner Einschätzung steht der promovierte<br />

Geograf nicht allein. Auch Sozialund<br />

Wirtschaftswissenschaftler anderer Unternehmen<br />

wie der Deutschen Bank sowie<br />

von Hochschulen und Forschungsinstituten<br />

räumen dem Schwellenland Indien, das dieses<br />

Jahr sein 60-jähriges Staatsjubiläum feiert,<br />

die höchsten Zuwachsraten unter allen<br />

Ländern ein. „Während sich die Welt gerade<br />

an die Präsenz Chinas gewöhnt, hat sich<br />

schon der nächste asiatische Riese in Bewegung<br />

gesetzt“, konstatiert etwa Carstens Kollege<br />

Christian Neuhaus, der sich mit dem chinesischen<br />

Markt befasst.<br />

Die einstige britische Kronkolonie hat sich in<br />

den vergangenen Jahren vom Agrarstaat zu<br />

einer Dienstleistungsgesellschaft gewandelt,<br />

die vor allem durch die Informations- und Biotechnologie<br />

geprägt ist und sich so grundlegend<br />

von allen anderen Schwellenländern<br />

einschließlich China unterscheidet.<br />

Indien ist sogar dabei, die Phase der Industrialisierung<br />

einfach zu überspringen und sich<br />

gleich als Dienstleistungsgesellschaft zu<br />

etablieren. <strong>Das</strong> ist einerseits reizvoll, weil viele<br />

Umweltprobleme erst gar nicht entstehen,<br />

mit denen zum Beispiel China nun zu kämpfen<br />

hat. Andererseits besteht die Gefahr,<br />

dass ohne weiteren Ausbau der Infrastruktur<br />

und der Industrie nicht genügend Arbeitsplätze<br />

für die mehr als 400 Millionen Menschen<br />

im erwerbsfähigen Alter geschaffen<br />

werden.<br />

Konsumfreudige Mittelschicht Mit Indien<br />

ist zweifellos der nächste Tigerstaat auf dem<br />

Sprung – und Stefan Carsten und seine Kollegen<br />

versuchen abzuschätzen, wo er landen<br />

wird und welche Auswirkungen das starke<br />

Wirtschaftswachstum nach sich zieht. Doch<br />

wie nähert man sich einem Wachstumsmarkt,<br />

in dem vor allem die jungen Menschen<br />

der aufstrebenden urbanen Mittelschicht<br />

sehr konsumfreudig sind und mit<br />

zunehmendem Einkommen Haushaltswaren,<br />

Fernseher, Motorräder und Autos bis hin zur<br />

Mittel- und Oberklasse nachfragen?<br />

Denn auf der anderen Seite leben in Indien<br />

ein Drittel der ärmsten Menschen der Erde,<br />

und ein Viertel der Bevölkerung sind Analphabeten.<br />

Eine Belastung stellt auch die unzureichende<br />

Verkehrsinfrastruktur dar. Der<br />

Staat unternimmt zwar große Anstrengungen,<br />

die Metropolen Dehli, Mumbai, Chennai<br />

und Kolkata durch vier- und sechsspurige<br />

Autobahnen miteinander zu verbinden. Zudem<br />

plant er, 170.000 ländliche Siedlungen<br />

an öffentliche Straßen anzuschließen. Doch<br />

unterm Strich ist das Fernstraßennetz mehr<br />

schlecht als recht. Und in den Metropolen<br />

prägen meist Dauerstaus und abgasgeschwängerte<br />

Luft das Bild der Straßen.<br />

Traditionelles Kastenwesen Zu den Unwägbarkeiten<br />

für Indiens künftige Entwicklung<br />

gehört auch das Kastenwesen. Offiziell<br />

ist es seit der Unabhängigkeit verboten.<br />

„Doch das 3.500 Jahre alte System ist noch<br />

immer – vor allem in den ländlichen Landesteilen<br />

– in der Gesellschaft verankert; rund<br />

200 Millionen zählen nach wie vor zu den<br />

Dalits, den Unberührbaren und Ausgestoße-<br />

<br />

GESELLSCHAFT UND TECHNIK<br />

Die Märkte im Blick<br />

Die 1978 gegründete <strong>Daimler</strong>-Forschungsgruppe<br />

„Gesellschaft und Technik“ arbeitet<br />

in Berlin (Deutschland), Palo Alto (Kalifornien)<br />

und Kyoto (Japan). <strong>Das</strong> von Eckard Minx geleitete<br />

Team befasst sich mit Fragen, die man<br />

weitgehend in die Rubriken Zukunft, Mobilität<br />

und Innovationen einordnen kann.<br />

Dabei analysieren die Wissenschaftler zunächst<br />

den derzeitigen Zustand von Staaten<br />

und ihren Gesellschaften. Nach dieser Bestandsaufnahme<br />

untersuchen sie die Entwicklungen<br />

und Trends, die die Märkte von<br />

morgen bestimmen.<br />

Die zukunftsgerichtete Vorgehensweise der<br />

Psychologen, Ingenieure, Historiker, Sozialund<br />

Wirtschaftswissenschaftler ist umfeldorientiert<br />

und interdisziplinär. In zahlreichen<br />

Projekten haben die rund 30 Mitarbeiter gezeigt,<br />

dass sich auch für eine ungewisse Zukunft<br />

erfolgs- und handlungsorientierte Strategien<br />

entwickeln lassen. Zum Erfolgsprinzip<br />

wurde dabei eine anwendungsorientierte und<br />

produktnahe Forschung, in der untersucht<br />

wird, wie sich bestimmte Entwicklungen im<br />

Marktumfeld auf die Produkte und Projekte<br />

von <strong>Daimler</strong> auswirken können.


40 <strong>Daimler</strong><br />

<br />

GEBALLTE SOFTWARE-POWER<br />

IT-TIGER INDIEN<br />

In der Computertechnologie zählt Indien nicht umsonst<br />

zu den führenden Nationen. <strong>Das</strong> aufstrebende<br />

Schwellenland ist bereits ein globaler IT-Player.<br />

100 Millionen Menschen sprechen fließend Englisch<br />

– das sind zehn Prozent der Bevölkerung.<br />

360.000 Ingenieure und 50.000 Computerspezialisten<br />

verlassen jährlich die Hochschulen.<br />

250 Universitäten und rund 930 Managementinstitute<br />

bilden die Keimzellen des IT-Booms.<br />

1.000 weitere Institute beschäftigen sich ebenfalls<br />

mit Computeranwendungen – von der Softwareentwicklung<br />

bis zu Online-Dienstleistungen.<br />

Top-500-Unternehmen setzen zunehmend auf<br />

Indien. Schon über die Hälfte betreiben von dort<br />

aus weltweite IT- und Backoffice-Aktivitäten.


HTR 02/2007 Umfeldforschung<br />

41<br />

Sinnbild des Aufschwungs: Autos auf ver-<br />

stopften Straßen, geschäftige Passanten auf<br />

der Fahrbahn und aktuelle Börsenkurse auf<br />

dem Display an der Hauswand.<br />

„Dynamische Dienstleistungen und<br />

eine träge Industrie kennzeichnen die<br />

Branchenentwicklung in Indien“<br />

Stefan Carsten<br />

nen“, berichtet Carsten. Unter all diesen Bedingungen<br />

sind Aussagen über den kulturellen<br />

Wandel Indiens, die künftige Sozialstruktur<br />

und das Marktumfeld nur schwer zu<br />

treffen. „Klassische Marktforschungsmethoden<br />

helfen hier nicht weiter, um zukünftiges<br />

Kundenverhalten zu ermitteln“, sagen die<br />

Berliner Umfeldforscher.<br />

Plausible Annahmen Um trotzdem zu verlässlichen<br />

Abschätzungen zu kommen, hat<br />

das Team mithilfe von Szenario- und Trendmethoden<br />

unterschiedliche Szenarien identifiziert,<br />

die nach einer genauen Analyse des<br />

derzeitigen Zustands von realistischen und<br />

plausiblen Zukunftsannahmen ausgehen. Dabei<br />

betrachten die Wissenschaftler einzelne<br />

Bereiche der Gesellschaft zunächst getrennt<br />

und führen dann – deren unterschiedliche<br />

Bedeutung berücksichtigend – die Erkenntnisse<br />

in einer Gesamtanalyse zusammen.<br />

Für Indien entwarf Carsten zusammen mit internen<br />

und externen Experten in Deutschland<br />

und Indien zwei Szenarien, die zeigen, wie<br />

sich das Land beziehungsweise sein Verkehrsbereich<br />

unter bestimmten Bedingungen<br />

entwickeln könnten. In der breit angelegten<br />

Studie „Macro Environment Scenarios 2015“<br />

analysierte der Indienkenner zunächst<br />

21 Themenfelder, die vom Bevölkerungswachstum<br />

und der Arbeitslosenquote über<br />

die Verfügbarkeit der Ressourcen bis hin zum<br />

Umweltbewusstsein der Bevölkerung und zur<br />

außenpolitischen Rolle Indiens reichen.<br />

Differenzierte Szenarien Für jedes Themenfeld<br />

wurden die treibenden Kräfte bestimmt<br />

und die daraus resultierenden Entwicklungen<br />

bis zum Jahr 2015 in je zwei bis<br />

drei unterschiedlich starken Ausprägungen<br />

gewichtet. Damit ergaben sich insgesamt 60<br />

Einzelpunkte, aus denen Stefan Carsten zwei<br />

Szenarien geknüpft hat, die eine mögliche<br />

Entwicklung Indiens beschreiben. <strong>Das</strong> Szenario<br />

„The Indian Tiger: Powerful but Hungry“<br />

geht davon aus, dass bei politischer Stabilität<br />

und sozialer Ausgewogenheit die Wirtschaft<br />

weiterhin stark wächst, wobei der IT- und<br />

Dienstleistungsbereich eine tragende Rolle<br />

spielt. Doch selbst unter dieser optimistischen<br />

Annahme bleiben einzelne Bereiche<br />

kritisch: die unzureichende Infrastruktur, die<br />

Abhängigkeit von ausländischen Energiequellen<br />

und die Schulbildung auf dem Land.<br />

<strong>Das</strong> zweite Szenario „Visions dreamt for<br />

good“ unterstellt, dass Regierung und Wirtschaft<br />

bei verringertem Wachstum nicht genügend<br />

Arbeitsplätze schaffen können. Unter<br />

dem Druck von Globalisierung und<br />

wirtschaftlicher Liberalisierung kommt es zu<br />

sozialen Verwerfungen. Wenn auch noch der<br />

Transport- und Energiesektor stagnieren und<br />

zugleich der Nachbar China erstarkt, wird es<br />

nicht gelingen, ausländische Investoren von<br />

der Zukunftsfähigkeit Indiens zu überzeugen.<br />

Günstige Prognose Beide Szenarien sind<br />

denkbar, weil sie beide auf realistischen Annahmen<br />

beruhen. Kritisch ist für Indien auf<br />

jeden Fall die schlechte Infrastruktur. Auf der<br />

anderen Seite kann das Land mit der gut ausgebildeten<br />

Mittelschicht, der blühenden IT-<br />

Branche und dem Streben nach politischer<br />

und sozialer Ausgewogenheit reüssieren. Unterm<br />

Strich zieht Stefan Carsten deshalb eine<br />

positive Bilanz. Gegenüber China sieht er<br />

für Indien langfristig „sowohl das größere als<br />

auch das risikoärmere Potenzial“. Mit anderen<br />

Worten: Der kraftvoll gestartete indische<br />

Tiger wird kaum als Bettvorleger landen.<br />

<br />

WEB-TIPP<br />

www.igidr.ac.in<br />

Indira Gandhi Institute of<br />

Development Research<br />

www.morth.nic.in<br />

Ministry of Shipping,<br />

Road Transport and Highways<br />

www.mmrdamumbai.org<br />

Mumbai Metropolitan Region<br />

Development Authority


42 <strong>Daimler</strong><br />

ABGASREINIGUNG PKW


HTR 02/2007 Abgasreinigung Pkw<br />

43<br />

Die „Blue(tec)-Brothers“: Forscher Bernd Krutzsch<br />

(links) und Entwickler Bernd Lindemann haben<br />

entscheidend mitgeholfen, diese Technologie bis<br />

zur Serienreife zu bringen.<br />

ZEIT<br />

FÜR DIE BLAUE STUNDE<br />

Dieselantriebe mit BLUETEC machen eine saubere Karriere


44 <strong>Daimler</strong><br />

<br />

WAS IST BLUETEC?<br />

<strong>Das</strong> BLUETEC-Paket<br />

BLUETEC ist ein modulares Paket zur Abgasnachbehandlung,<br />

das sich je nach Fahrzeugtyp,<br />

Motorisierung und gesetzlichen Anforderungen<br />

so schnüren lässt, dass es den<br />

jeweils höchsten Anforderungen an das<br />

Emissionsverhalten entspricht. Der erste<br />

Baustein umfasst die Optimierung der Motoren<br />

und der Verbrennung. Ziel ist es, möglichst<br />

geringe Rohemissionen bei der Verbrennung<br />

im Zylinder entstehen zu lassen.<br />

Dies war eine der entscheidenden Voraussetzungen<br />

für beide BLUETEC-Varianten, die<br />

eingesetzt werden, um die Stickoxide im Abgas<br />

auf ein Minimum zu reduzieren.<br />

<strong>Das</strong> zweite BLUETEC-Modul ist der Oxidationskatalysator,<br />

mit dem die Dieselmodelle<br />

von Mercedes-Benz ausgestattet sind. Ein<br />

Oxi-Kat vermindert den Ausstoß von Kohlenmonoxid<br />

(CO) und unverbrannten Kohlenwasserstoffen<br />

(HC). Baustein drei ist der wartungsfreie<br />

Partikelfilter, der seit Sommer<br />

2005 in allen Mercedes-Benz-Pkw mit Dieselantrieb<br />

in vielen Ländern serienmäßig ist.<br />

Er reduziert die Emissionen an Rußpartikeln<br />

um bis zu 98 Prozent. Er erfüllt die geltenden<br />

US-Normen und unterbietet deutlich die aktuellen<br />

Partikelgrenzwerte (Euro 4) auf dem<br />

Niveau der zukünftigen Limits von Euro 5.<br />

Aufgabe des vierten und jüngsten BLUETEC-<br />

Bausteins ist der Stickoxidabbau. Hier setzen<br />

die Fahrzeugentwickler von Mercedes-Benz<br />

Cars je nach Fahrzeugmodell und Marktanforderung<br />

auf zwei alternative technische Lösungen<br />

unter der Motorhaube – entweder<br />

den SCR-Kat mit AdBlue-Einspritzung (siehe<br />

Grafik S. 47) oder den verbesserten Stickstoffspeicherkat<br />

mit passivem SCR (siehe<br />

Grafik S. 48).<br />

In den Labors der <strong>Daimler</strong>-Forschung ...<br />

Bernd Lindemann überlegt nur kurz für<br />

die Antwort: „Am besten ist BLUETEC<br />

mit dem Drei-Wege-Katalysator für den<br />

Benziner vergleichbar, und zwar sowohl, was<br />

die Komplexität anbelangt, als auch hinsichtlich<br />

des Emissionsrückgangs.“ Beide Facetten<br />

der BLUETEC-Technologie zur Reinigung<br />

von Dieselabgasen kennen nur wenige<br />

besser als der Diplom-Ingenieur: Von Beginn<br />

an leitete er das abteilungsübergreifende<br />

Projekt BLUETEC 1 in der Serienentwicklung<br />

von Mercedes-Benz Cars und erlebte hautnah,<br />

wie viele technische Hürden die Ingenieure<br />

aus dem Weg räumen mussten, aber<br />

auch welch enormes Potenzial die von ihnen<br />

verfolgten Technologien erschließen.<br />

Die Aufgabe des Projektteams war es, basierend<br />

auf den Forschungsprojekten der Abteilung<br />

von Bernd Krutzsch, dessen Team<br />

2006 zusammen mit zwei Kollegen aus der<br />

Pkw-Entwicklung dafür den <strong>Daimler</strong>-Forschungspreis<br />

erhalten hat, in nur zweieinhalb<br />

Jahren ein Dieselfahrzeug zur Serienreife zu<br />

entwickeln. Dieses Fahrzeug zeichnet etwas<br />

aus, was bis dato als Quadratur des Kreises<br />

galt: den Dieselantrieb hinsichtlich aller<br />

Schadstoffe so sauber wie einen Benzinmotor<br />

zu machen, ohne dafür die Effizienz des<br />

Selbstzünderprinzips und dessen Spritsparqualitäten<br />

zu opfern.


HTR 02/2007 Abgasreinigung Pkw<br />

45<br />

... untersuchte man die Reaktionen an den Katalysatoroberflächen bis ins kleinste Detail, ... ... um die Reinigungswirkung zu optimieren.<br />

Der technologische Schlüssel hierzu liegt<br />

in einem Paket aus innermotorischen Optimierungen<br />

sowie einem modularen System<br />

zur Abgasnachbehandlung mit vier Bausteinen<br />

und einer ausgeklügelten Betriebsstrategie<br />

(siehe Kasten S. 44). Entscheidend für<br />

den Erfolg war es, Abgasnachbehandlungssystem,<br />

Motor und Getriebe bestmöglich aufeinander<br />

abzustimmen. Obwohl es auf den<br />

Erklärungsfolien der Forscher und Entwickler<br />

von Mercedes-Benz zugeht, als stellten sie<br />

die verschachtelten Prozesse einer kompletten<br />

Chemiefabrik dar, in der gleichzeitig eine<br />

Vielzahl von Substanzen auf-, ab- und umgebaut<br />

werden, und die Diagramme der Motorsteuerung<br />

die unterschiedlichsten Verbrennungszustände<br />

von einer Millisekunde zur<br />

nächsten zeigen, merkt der Fahrer eines<br />

BLUETEC-Fahrzeugs davon eigentlich nur eines:<br />

nämlich gar nichts.<br />

Beeindruckend effektiv Die hochkomplexe<br />

Technik arbeitet still und unsichtbar, dafür<br />

aber beeindruckend effektiv, vor allem beim<br />

Ausstoß von Stickoxiden, dem letzten noch<br />

verbliebenen Emissionsmanko des Diesels<br />

gegenüber dem Benzinmotor. Hier brachte<br />

BLUETEC die Entwickler einen Riesenschritt<br />

nach vorn. Konkret lässt sich dies an ihrem<br />

jüngsten Coup festmachen, dem E 300<br />

BLUETEC, der im September 2007 sein Eu-<br />

ropadebüt feiern konnte. Gegenüber dem in<br />

Fahrleistungen und Verbrauch vergleichbaren<br />

E 320 CDI ist der Stickoxidausstoß der<br />

BLUETEC-Variante deutlich reduziert. Auch<br />

bei allen anderen Schadgasemissionen und<br />

beim CO 2-Ausstoß ist der E 300 BLUETEC<br />

vorbildlich unterwegs und erreicht tendenziell<br />

niedrigere Werte als der E 320 CDI.<br />

Damit qualifiziert sich der E 300 BLUETEC als<br />

erster am europäischen Markt erhältlicher<br />

Seriendiesel für eine Euro-5-Einstufung – ein<br />

Standard, der erst ab Herbst 2009 für Neufahrzeuge<br />

verbindlich in Europa gelten wird.<br />

Mit der frühen Markteinführung sind die Entwickler<br />

von Mercedes-Benz Cars allerdings<br />

dem europäischen Gesetzgeber einen Schritt<br />

vorausgeeilt: <strong>Das</strong> Gesetz, das die Euro-5-<br />

Grenzwerte und die erst ab Herbst 2014 geltende<br />

Verschärfungsstufe Euro 6 festschreibt,<br />

ist derzeit noch nicht in Kraft.<br />

Rudolf Thom, der in der Pkw-Entwicklung für<br />

die Fahrzeugzertifizierung zuständig ist, erläutert,<br />

was der Vorsprung vor der Legislative<br />

bedeutet: „Keine Behörde in Europa kann<br />

unser Fahrzeug nach der Euro-5-Norm zertifizieren,<br />

solange das Gesetz nicht formell verabschiedet<br />

ist.“ Im Klartext bedeutet das: In<br />

den Fahrzeugpapieren wird der E 300 BLUE-<br />

TEC zunächst als Euro-4-Fahrzeug ausgewie-<br />

„BLUETEC ist mit<br />

dem Drei-Wege-Kat<br />

für den Benziner<br />

vergleichbar“<br />

Bernd Lindemann, Entwicklung Mercedes-Benz Cars<br />

sen, Mercedes-Benz garantiert indes jedem<br />

Kunden den Wechsel auf Euro 5 mit einer<br />

herstellerspezifischen Bescheinigung, sobald<br />

der Gesetzgeber seine Hausaufgaben erledigt<br />

haben wird.<br />

Erfolg in den USA Der E 320 BLUETEC ist<br />

seit Oktober 2006 in 45 Bundesstaaten der<br />

USA und seit Oktober dieses Jahres in allen<br />

50 auf dem Markt. Der Grund, weshalb beide<br />

Saubermänner nicht als Zwillinge zur Welt<br />

kommen konnten, liegt an unterschiedlichen<br />

Dieselqualitäten und der durchschnittlichen<br />

Belastung des Antriebsstrangs dies- und jenseits<br />

des Atlantiks.<br />

Die gerade ein Jahr junge Verkaufsgeschichte<br />

des E 320 BLUETEC in den USA ist ausgesprochen<br />

bemerkenswert: 20 Prozent aller


46 <strong>Daimler</strong><br />

Dank einer speziellen Sonde im Brennraum gelingt es den Fahrzeugentwicklern, die wichtigsten<br />

Verbrennungsparameter während der Fahrt und damit unter Realbedingungen zu ...<br />

„Wir arbeiten mit<br />

Hochdruck daran,<br />

beide Technologien in<br />

die Breite zu tragen“<br />

Bernd Lindemann, Entwicklung Mercedes-Benz Cars<br />

Käufer einer E-Klassen-Limousine mit 6-Zylinder-Motor<br />

(ohne Allrad-Variante) entschieden<br />

sich vom Fleck weg für BLUETEC. <strong>Das</strong><br />

mag aus europäischer Sicht nicht spektakulär<br />

klingen. Doch 20 Prozent Dieselanteil signalisieren<br />

ein Erdbeben hinsichtlich des Käuferverhaltens<br />

in den USA.<br />

Anders als in Europa, wo sich mittlerweile<br />

fast 80 Prozent der Käufer von Mittelklasselimousinen<br />

wie der E-Klasse vor allem aus<br />

Wirtschaftlichkeitsgründen für einen Dieselmotor<br />

entscheiden und wo niemand über die<br />

Sportlichkeit und Agilität der Dieselvarianten<br />

erstaunt ist, sind auf Amerikas Straßen Pkw<br />

und SUVs mit einem Diesel unter der Haube<br />

angesichts eines Marktanteils von drei Prozent<br />

geradezu Exoten. Hinzu kommt: <strong>Das</strong><br />

Image des Diesels ist in den USA von lange<br />

zurückliegenden Erfahrungen geprägt. Viele<br />

erinnern sich zwar noch an die Wirtschaftlichkeit<br />

der Aggregate, verbinden mit ihnen<br />

aber auch laut nagelnde, behäbige Vehikel,<br />

die schwarze, penetrant riechende Rußwolken<br />

hinter sich ließen. Die enormen Fortschritte,<br />

die vor allem dank Dieseldirekteinspritzung<br />

(Common-Rail) und hinsichtlich der<br />

Emissionsminderung (Oxi-Kat und Partikelfilter)<br />

für die breite Akzeptanz und Beliebtheit<br />

des Selbstzünders in Europa gesorgt haben,<br />

haben viele Autofahrer in den USA bislang<br />

noch gar nicht wahrgenommen. Vor diesem<br />

Hintergrund ist ein Verkaufsanteil „aus dem<br />

Stand“ von 20 Prozent für die BLUETEC-Variante<br />

des E 320 ein Riesenerfolg.<br />

Nachwuchs bei Familie BLUETEC Angespornt<br />

von diesem deutlichen Käuferzuspruch,<br />

so verrät Rudolf Thom, bereitet Mercedes-Benz<br />

Cars unterdessen die zweite<br />

„blaue Welle“ vor. Im nächsten Jahr wird die<br />

BLUETEC-Limousine E 320 nämlich mit der<br />

ML-, der GL- und der R-Klasse gleich drei große<br />

BLUETEC-Brüder bekommen. Erstmals<br />

wird damit das sauberste Konzept der Abgasnachbehandlung<br />

für Dieselmotoren auch<br />

im Fahrzeugsegment der SUVs verfügbar<br />

sein. Mehr noch, die Pkw-Entwickler haben<br />

mit diesem Fahrzeug-Trio sogar eine besonders<br />

hohe Hürde übersprungen: Während der<br />

... erfassen. <strong>Das</strong> ergibt ein genaueres Bild<br />

als Messungen unter Laborbedingungen.<br />

E 320 BLUETEC die zurzeit gültige US-Abgasnorm<br />

BIN 8 beziehungsweise LEV 2 erfüllt,<br />

werden die BLUETEC-Diesel der ML-, Rund<br />

GL-Klasse sogar die schärfsten Limits<br />

auch für schwere Fahrzeugtypen erfüllen.<br />

<br />

Möglich wurde dieser erneut deutlich abgesenkte<br />

NOx-Ausstoß, weil im Abgasstrang<br />

der drei <strong>neue</strong>n BLUETEC-Modelle ein aktives<br />

SCR-Katalysatorsystem mithilfe des Additivs<br />

AdBlue den Stickoxiden den Garaus macht<br />

(siehe Kasten S. 47). Hier wählten die Entwickler<br />

dasselbe Entstickungskonzept, das<br />

auch in den Nutzfahrzeugen von Mercedes-<br />

Benz erfolgreich zum Einsatz kommt. Der<br />

Umstieg auf die zumindest auf Dauer noch<br />

effektivere SCR-Reinigung mittels AdBlue<br />

wurde möglich, weil bis zum Verkaufsstart<br />

der <strong>neue</strong>n BLUETEC-Modelle das Additiv flächendeckend<br />

am nordamerikanischen Markt<br />

verfügbar sein wird, erläutert Rudolf Thom.<br />

Fünf Herausforderungen Die Ausdehnung<br />

des BLUETEC-Angebots auf weitere Märkte,<br />

Baureihen und Motorisierungsvarianten hat,<br />

so macht Bernd Lindemann deutlich, für die<br />

Pkw-Entwickler von Mercedes-Benz Cars<br />

oberste Priorität: „Wir arbeiten mit Hochdruck<br />

daran, beide Technologien, also NSK<br />

Advanced und SCR sinnvoll in die Breite unserer<br />

Produktpalette zu tragen, und das gilt


HTR 02/2007 Abgasreinigung Pkw<br />

47<br />

<br />

DER AKTIVE SCR-KATALYSATOR<br />

NO<br />

O 2<br />

SCR mit AdBlue<br />

NO<br />

Oxi-Kat<br />

NO 2<br />

NO2<br />

NO NO<br />

<strong>Das</strong> SCR-Verfahren (Selective Catalytic Reduction)<br />

basiert auf der Zugabe eines wässrigen<br />

Reduktionsmittels in den Abgasstrom.<br />

So lassen sich Stickoxide um bis zu 80 Prozent<br />

mindern – die leistungsfähigste Art der<br />

Abgasnachbehandlung bei Dieselantrieben.<br />

Es war Frank Duvenage, damals Leiter der<br />

Vorentwicklung Dieselantriebe, der auf die<br />

Idee kam, dieses bei Nutzfahrzeugen so erfolgreiche<br />

Verfahren auf die Gegebenheiten<br />

von Pkw-Dieselaggregaten anzupassen.<br />

Wie bei der BLUETEC-Variante des NSK Advanced<br />

strömt das Abgas vom Motor zunächst<br />

durch einen Oxidationskatalysator,<br />

der den Gehalt an Kohlenwasserstoffen (HC)<br />

und Kohlenmonoxid (CO) verringert. Der<br />

nachfolgende Partikelfilter hält Rußteilchen<br />

zurück. Anschließend beginnt der Abbau von<br />

Stickoxiden: Durch ein Dosierventil wird das<br />

Reduktionsmittel AdBlue in den vorgereinigten<br />

Abgasstrom eingedüst.<br />

AdBlue ist eine wässrige Harnstofflösung, die<br />

sich im Abgasrohr zu Ammoniak (NH 3) umwandelt.<br />

<strong>Das</strong> geschieht in einem zweistufigen<br />

Prozess: Die Hitze im Abgasrohr lässt<br />

das Wasser im Additiv verdampfen, und<br />

durch Thermolyse entsteht das erste von<br />

HARN-<br />

STOFF<br />

CO(NH 2)2<br />

NH 3<br />

NH 3<br />

NH 3<br />

NO 2<br />

NH 3<br />

Partikelfilter AdBlue-Ventil SCR-Kat<br />

BLUETEC mit Additiv und selektiver katalytischer Reduktion<br />

NO<br />

zwei Ammoniakmolekülen aus einem Molekül<br />

Harnstoff. Außer Ammoniak bildet sich<br />

Isocyansäure. Diese verbindet sich mit einem<br />

Molekül Wasser, und es entsteht das zweite<br />

Ammoniakmolekül. Im nachgeschalteten<br />

SCR-Katalysator reduziert der Ammoniak die<br />

Stickoxide (NO x) zu unschädlichem Luftstickstoff<br />

(N 2) und zu Wasser. Entscheidend<br />

für den hohen Wirkungsgrad des Verfahrens<br />

ist die exakte Dosierung von AdBlue je nach<br />

Betriebszustand des Motors. Dafür sorgt ein<br />

Stickoxidsensor am Ende des Abgasstrangs.<br />

AdBlue befindet sich in einem Zusatztank.<br />

Der Verbrauch beträgt bei Pkw ein bis zwei<br />

Prozent des Dieselkonsums, sodass man mit<br />

einer AdBlue-Füllung sehr große Distanzen<br />

zurücklegen kann. Die <strong>Daimler</strong>-Entwickler haben<br />

den Tank so dimensioniert, dass er nur<br />

zu den regelmäßigen Wartungsintervallen<br />

vom Servicepersonal aufgefüllt werden<br />

muss. Für den Kunden ist es also sehr komfortabel,<br />

da AdBlue prinzipiell beim regelmäßigen<br />

Ölwechsel nachgefüllt wird. Auch an<br />

die Gefahr des Einfrierens der AdBlue-Lösung<br />

haben die Ingenieure gedacht. Eine elektrische<br />

Heizung des Zusatztanks und der Leitungen<br />

sorgt dafür, dass das System auch bei<br />

Minusgraden zuverlässig arbeitet.<br />

N 2<br />

N 2<br />

H2O


48 <strong>Daimler</strong><br />

<br />

NSK ADVANCED<br />

NO NO NO NO NO<br />

NO<br />

O 2<br />

H 2<br />

H 2<br />

Oxi-Kat<br />

NO2<br />

Prinzipbedingt herrscht im Abgas von Dieselmotoren<br />

ein Sauerstoffüberschuss; Fachleute<br />

sprechen vom Magerbetrieb. In dieser<br />

oxidierenden Umgebung ist es sehr schwierig,<br />

unerwünschte Stickoxide (NO x) chemisch<br />

zu reduzieren, sie also in harmlosen Luftstickstoff<br />

(N 2) umzuwandeln. Eine elegante<br />

Lösung bietet hierfür NSK Advanced, der verbesserte<br />

Stickstoffspeicherkat. Erst, als es<br />

den Verbrennungsspezialisten im Team gelungen<br />

war, einen Dieselmotor fett zu betreiben,<br />

war der Weg zur Systemanwendung frei.<br />

Bereits 1996 begannen die Abgasnachbehandlungsspezialisten<br />

der Forschung von<br />

<strong>Daimler</strong> in Untertürkheim damit, die Grundlagen<br />

für diese Technik zu erarbeiten. Der<br />

entscheidende Ansatz ist, zwei Katalysatoren,<br />

nämlich den NSK und den SCR-Kat sinnvoll<br />

miteinander zu einem autarken Abgasnachbehandlungssystem<br />

zu kombinieren. Die<br />

Stickoxide werden dabei sowohl im NSK als<br />

auch im SCR-Kat abgebaut. Michel Weibel,<br />

NO 3 -<br />

N I T R A T<br />

Vom Stickstoffspeicherkat zum NSK Advanced<br />

H 2<br />

NO 2<br />

Teamleiter Katalysatorsysteme, erklärt, wie<br />

sich die katalytischen Reaktionen effizient<br />

und synergetisch verknüpfen lassen. „Der<br />

Kern besteht darin, an Bord des Fahrzeugs,<br />

und zwar im NSK, gezielt Ammoniak zu erzeugen,<br />

das im nachfolgenden SCR-Kat die<br />

aus dem NSK durchgebrochenen Stickoxidmoleküle<br />

weiter zu Luftstickstoff reduziert.<br />

Deshalb arbeitet NSK Advanced auch ohne<br />

zusätzliches AdBlue-Additiv sehr effizient.“<br />

Dazu bedarf es einer ausgeklügelten Motorsteuerung.<br />

Bei dem nun serienreifen System<br />

läuft der Dieselmotor fast immer im Magerbetrieb.<br />

Dabei wird der Löwenanteil der<br />

Stickoxide als Nitrat im NSK gespeichert. Der<br />

Rest der Stickoxide wandert zum SCR-Kat.<br />

Dort wird NO x mithilfe von gespeichertem<br />

Ammoniak (NH 3) zu unschädlichem Luftstickstoff<br />

N 2 reduziert.<br />

Nach einer solchen Magerphase sorgt die<br />

Motorsteuerung während einiger Sekunden<br />

NH 3<br />

A M M O N I A K<br />

DeNO x -Kat Partikelfilter SCR-Kat<br />

N I T R A T<br />

H NH<br />

2 N2 3<br />

N2<br />

NO 3 -<br />

NO 3 -<br />

A M M O N I A K<br />

N 2<br />

H 2O<br />

Magerphase<br />

Fettphase<br />

für einen „fetten“ also kraftstoffangereicherten<br />

Betrieb. Nun gelangen Reduktionsmittel<br />

wie Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H 2)<br />

und Kohlenwasserstoffe (HC) in den Abgasstrom.<br />

Sie reduzieren einen Teil der im NSK<br />

gespeicherten Nitrate zu Luftstickstoff (N 2).<br />

Dank einer speziell darauf angepassten Betriebsstrategie<br />

werden zugleich die restlichen<br />

Nitrate in Ammoniak (NH 3) umgewandelt.<br />

<strong>Das</strong> so erzeugte NH 3 passiert zunächst den<br />

anschließenden Partikelfilter und bildet im<br />

SCR-Katalysator das Ammoniakdepot für den<br />

nächsten Magerzyklus.<br />

Erst der detaillierte Blick auf jeden einzelnen<br />

Katalysatorbaustein ermöglichte es den Forschern,<br />

die chemischen Vorgänge im Katalysator<br />

hinreichend genau zu verstehen. „Die<br />

Vielfalt der Parameterabhängigkeiten und die<br />

Komplexität der katalytischen Reaktionen<br />

waren eine enorme Herausforderung“, erinnert<br />

sich Michel Weibel an die diffizile Arbeit<br />

der vergangenen Jahre.


HTR 02/2007 Abgasreinigung Pkw<br />

49<br />

Am Anfang steht das Konzept, das sich in ... ... harten Erprobungen bewähren muss.<br />

nicht nur für das Segment der Sechszylindermotoren.“<br />

Sein Team hat mit dem C 250<br />

BLUETEC auch den „4-Zylinder-BLUETEC“ auf<br />

der Agenda. Dabei handelt es sich keineswegs<br />

um eine simple Anpassung der Technik,<br />

denn es gilt, die jeweils am besten geeignete<br />

Reinigungstechnologie für Fahrzeuge zu<br />

konzipieren, die sich hinsichtlich Gewichtsklasse,<br />

Motorisierung und Package-Situation<br />

deutlich voneinander unterscheiden. In jeder<br />

BLUETEC-Variante müssen die Module also<br />

anders verbaut werden, die Volumina aller<br />

Katalysatoren wollen optimiert sein und auch<br />

die Algorithmen für die Motorsteuerung müssen<br />

maßgeschneidert für jedes Modell passen.<br />

Last, but not least: Die zwangsläufigen<br />

Mehrkosten für ein BLUETEC-System müssen<br />

für die Kunden akzeptabel bleiben.<br />

Anspruchsvolle Selbstdiagnose Als zweites<br />

Aufgabenfeld benennt Bernd Lindemann<br />

die Weiterentwicklung der BLUETEC-Selbstdiagnose<br />

im Fahrzeug. „Schon von Gesetzes<br />

wegen müssen die Systeme onboard überwacht<br />

werden. Die Anforderungen hierfür<br />

werden in den kommenden Jahren sowohl in<br />

den USA als auch innerhalb der EU deutlich<br />

steigen.“ Auch hier geht es vor allem darum,<br />

dass der Fahrer von der „Hintergrundarbeit“<br />

des Systems gar nichts merkt. Die Überwachungseinheit<br />

im Fahrzeug muss möglichst<br />

jede Fehlfunktion schnell erkennen, ohne<br />

aber Falschmeldungen auf dem Display anzuzeigen.<br />

„In diesem Spagat müssen wir uns<br />

zuverlässig und mit hoher Genauigkeit bewegen“,<br />

so Bernd Lindemann. Dafür bedarf es<br />

<strong>neue</strong>r Algorithmen für die Motorsteuergeräte<br />

sowie für die Auswertung der Temperaturund<br />

der Lambdaverläufe. Daran arbeiten momentan<br />

die Ingenieure mit den Elektronikspezialisten<br />

der Fahrzeugentwicklung.<br />

Vereinfachungen gesucht Herausforderung<br />

Nummer drei betrifft die BLUETEC-Module<br />

selbst: Die Entstickung mittels SCR plus<br />

AdBlue hält Bernd Lindemann bereits heute<br />

für eine stabile Technik. Ihre Achillesferse ist<br />

die hohe Komplexität des Gesamtsystems.<br />

Daher arbeiten die Ingenieure an einer „Vereinfachung“<br />

des SCR-Moduls. Es geht etwa<br />

darum, Teile und damit Kosten einzusparen.<br />

Beim Stickstoffspeicherkat steht dessen<br />

Langzeitstabilität auf der Agenda.<br />

<br />

Im Neuzustand bringt es ein NSK (siehe<br />

Kasten S. 48) auf Stickoxidumwandlungsraten,<br />

die denen eines aktiven SCR-Systems<br />

ebenbürtig sind. Doch mit zunehmender<br />

Laufleistung sinkt diese Rate im NSK langsam<br />

ab und pendelt sich auf einem niedrigeren<br />

Niveau ein. Daher sucht man nach besser<br />

geeigneten Materialen und Katalysatortypen.


50 <strong>Daimler</strong><br />

Besonders wertvolle Einblicke – im übertragenen wie im wörtlichen Sinn – erhalten die Entwickler<br />

bei der sogenannten Indizierung: Während der Versuchsfahrt misst eine Sonde im Zylinder ständig<br />

den Druck. So lässt sich online im Fahrzeug die Wärmefreisetzung während aller Takte verfolgen.<br />

Im September 2007 konnten die Besucher<br />

der Internationalen Automobilausstellung IAA<br />

in Frankfurt bei einigen der 19 dort von Mercedes-Benz<br />

vorgestellten Exponaten erkennen,<br />

welche vierte Herausforderung auf die<br />

Entwickler zukommen wird, nämlich die Verzahnung<br />

von BLUETEC mit anderen Technologiebausteinen,<br />

etwa der Hybridisierung des<br />

Dieselantriebs oder auch der Start-Stopp-<br />

Funktion. Beide Konzepte senken den Verbrauch<br />

und damit die CO 2 -Emissionen. Aber<br />

beide wirken sich auch auf den Temperaturverlauf<br />

im Abgasstrom aus und damit natürlich<br />

auf die Effektivität der Reinigung.<br />

Hürde und Potenzial zugleich In diesen Herausforderungen<br />

sieht Bernd Lindemann allerdings<br />

nicht nur eine Hürde, die es zu meistern<br />

gilt, sondern auch ein zusätzliches<br />

technologisches Potenzial. Er nennt es die<br />

Verblockung von Konzepten zur CO 2-Minderung<br />

mit solchen zur Reduktion des Schadstoffausstoßes.<br />

„Beide Ansätze können sich<br />

gegenseitig helfen. So lässt sich etwa dank<br />

effektiver Abgasnachbehandlung eine Motorauslegung<br />

wählen, die konsequent CO 2optimiert<br />

ist. Umgekehrt erlaubt der Einsatz<br />

in einem Hybridantrieb Maßnahmen zum<br />

Temperaturmanagement, welche die Leistungsfähigkeit<br />

der Abgasnachbehandlung<br />

weiter steigern.“<br />

Der klassische Trade-off im Motorenbau, also<br />

die Notwendigkeit, den zwangsläufig mit jeder<br />

Stufe der Emissionsminderung ansteigenden<br />

Kraftstoffverbrauch zu kompensieren<br />

oder, wenn möglich, sogar mehr als wettzumachen,<br />

geht in eine <strong>neue</strong> Runde. Für diese<br />

zeigt sich Bernd Lindemann gerüstet: „Dank<br />

BLUETEC können wir diesen Trade-off neu<br />

ausbalancieren, und zwar auf einem extrem<br />

niedrigen Emissionsniveau.“<br />

<br />

WEB-TIPP<br />

In HTR-online finden Sie zum Thema<br />

BLUETEC bei Pkw und Lkw vertiefende<br />

Informationen, etwa:<br />

Erfolgsfaktor Kooperation<br />

EU und USA: Verschiedene Wege<br />

BLUETEC 5 - Eine wirtschaftliche<br />

Lösung bei Nutzfahrzeugen<br />

BLUETEC 5 + Partikelfilter<br />

= Citaro EEV<br />

BLUETEC-Webspecial<br />

Animation:<br />

Die Chemie beim NSK Advanced<br />

www.daimler.com/innovation<br />

www.mercedes-benz.de


HTR 02/2007 Abgasreinigung Pkw<br />

51<br />

<br />

DIE BASIS LEGTE DIE DAIMLER-FORSCHUNG<br />

Blick ins BLUETEC-Labor<br />

Bernd Krutzsch merkt man die Begeisterung<br />

für die Arbeit sofort an. Schon beim Abholen<br />

des Besuchers erzählt der Leiter der Abteilung<br />

„Combustion & Emission Control“ in der<br />

<strong>Daimler</strong>-Forschung noch auf dem Gang von<br />

all den Projekten, die sein Forschungsteam<br />

in den letzten Jahren angepackt hat, um die<br />

technischen Grundlagen dafür zu legen, dass<br />

BLUETEC 1 in den Diesel-Pkw von Mercedes-<br />

Benz Einzug in die Serie halten konnte. Drei<br />

Meilensteine hält der Chemiker für entscheidend,<br />

um dieses Projekt angehen zu können:<br />

die sehr frühe Entscheidung der Forschung,<br />

1992 ein DENOX-Projekt für Dieselmotoren<br />

zu starten, dadurch ließen sich die<br />

notwendigen Fachkompetenzen aufbauen,<br />

der Beschluss der Pkw-Entwicklung, das<br />

Common-Rail-Einspritzsystem für Diesel zur<br />

Serienreife zu bringen, dies schuf Freiräume<br />

für die Abgasnachbehandlung, und<br />

das Konzept, auch den Dieselmotor zeitweise<br />

fett zu betreiben, erst diese Betriebsstrategie<br />

ebnete der Entstickung mittels NSK<br />

beim Diesel den Weg.<br />

Zum damaligen Zeitpunkt war das Konzept,<br />

einen Dieselmotor „fett“, also mit Kraftstoffüberschuss<br />

zu betreiben, eine revolutionäre<br />

Idee. Sie zu verfolgen war wiederum nur<br />

möglich, weil bereits damals Chemiker und<br />

Motorenfachleute aus Forschung und Vorentwicklung<br />

auf das Engste zusammenarbeiteten.<br />

Der Lohn dafür waren Basispatente,<br />

mit denen sich das Unternehmen bereits<br />

sehr früh das geistige Schutzrecht für diese<br />

<strong>neue</strong> Abgasreinigungstechnologie sichern<br />

konnte. Ein wenig Stolz mischt sich in seine<br />

Stimme, wenn er bekennt: „Ja, das ist schon<br />

ein tolles Gefühl, als Chemiker in einem Au-<br />

Bernd Krutzsch (Mitte) mit seinem Team.<br />

tomobilunternehmen an einer so zentralen<br />

Technologie mitwirken zu können.“<br />

Beim Gang durch die Labore berichtet er mit<br />

einem Leuchten in den Augen, dass hier alles<br />

seinen Anfang genommen hat. Neben einem<br />

Katalysatorteststand erklärt er, wie das Team<br />

Schritt für Schritt die experimentelle Basis<br />

gelegt hat. Insbesondere die Untersuchungen<br />

zur Schwefelproblematik der Katalysa -<br />

toren lieferten Ergebnisse, anhand derer sich<br />

immer bessere Regenerations- und Betriebsstrategien<br />

entwickeln ließen.<br />

<strong>Das</strong> Serienprojekt unter der Leitung von<br />

Bernd Lindemann hat die <strong>Daimler</strong>-Forschung<br />

lange begleitet; hierbei konnten die Entwicklungsingenieure<br />

auf die hohe Kompetenz ihrer<br />

Kolleginnen und Kollegen in Sachen Katalyse<br />

zurückgreifen. Heute konzentriert sich<br />

das Forscherteam auf die Weiterentwicklung<br />

von BLUETEC-Systemen für Nutzfahrzeuge<br />

wie für Pkw. Die Zielgrößen der Forscher orientieren<br />

sich nicht nur an den folgenden<br />

Grenzwertnormen wie BIN 5 oder US 2010,<br />

sondern gehen auch darüber hinaus.<br />

So sicher sich Bernd Krutzsch ist, dass die<br />

beiden heute genutzten Entstickungstechno-<br />

logien, nämlich NSK und SCR, noch Raum für<br />

Verbesserungen bieten, so sicher ist er auch,<br />

dass so schnell keine dritte, völlig neuartige<br />

Technologie auftauchen wird. „Aber es wird<br />

im zukünftigen Wettbewerb sehr wichtig sein,<br />

die beiden Basisverfahren im Detail weiterzu<br />

entwickeln. Hierbei stehen die Robustheit<br />

des Gesamtsystems – Motor und Abgasanlage<br />

– sowie die Kosten im Fokus der Arbeit“,<br />

erläutert er.<br />

Einer der Pfade, die das Team verfolgt, führt<br />

zu Katalysatoren, bei denen mehrere Funktionalitäten<br />

in einem Modul integriert sind.<br />

Als deren Vorteile gelten geringere Kosten,<br />

ein geringerer Bedarf an Bauraum und vor allem<br />

eine günstigere Einbauposition des Moduls<br />

in Motornähe. Im Labor prüft das Team<br />

momentan etliche neuartige Kat-Muster auf<br />

Herz und Nieren, wobei Bernd Krutzsch auch<br />

auf die möglichen Schwachstellen hinweist.<br />

„Knackpunkte der integrierten Systeme werden<br />

deren Dauerhaltbarkeit und Performance<br />

hinsichtlich der Reinigungswirkung sein.“<br />

Ein wichtiges Zukunftsthema der Forscher ist<br />

die Modellierung von Katalysatoren und die<br />

Simulation der Emissionskette vom Motor bis<br />

zum letzten Katalysatormodul einschließlich<br />

einer angepassten Gesamtbetriebsstrategie.<br />

Da ist es für Bernd Krutzsch gut zu wissen,<br />

dass „das Unternehmen auch auf dem Gebiet<br />

der Simulation seit Mitte der 1990er-Jahre<br />

Pionierarbeit geleistet hat und heute im<br />

Wettbewerb auf diesem Feld die Messlatte<br />

setzt“. Die zentrale Rolle der Simulation sieht<br />

er in der heute erforderlichen Komplexität<br />

und Flexibilität des Gesamtsystems. „Ohne<br />

Simulation ist die Applikation in den unterschiedlichsten<br />

Fahrzeugtypen und Motorkombinationen<br />

für die verschiedenen Märkte<br />

gar nicht mehr möglich.“


52 <strong>Daimler</strong><br />

LAUFKULTUR<br />

SERIENNUMMER<br />

Herausgeber<br />

<strong>Daimler</strong> AG<br />

Communications<br />

Corporate Media & Marketing<br />

External Publications<br />

70546 Stuttgart<br />

Verantwortlich für den<br />

Herausgeber<br />

Mirjam Bendak<br />

Objektleitung<br />

Matthias Steybe<br />

smart<br />

in the City<br />

IMPRESSUM KONTAKT<br />

Konzept<br />

design hoch drei, Stuttgart<br />

Redaktion<br />

Roland Bischoff, Klartext, Stuttgart<br />

Rolf Andreas Zell, Klartext, Stuttgart<br />

Gestaltung<br />

Horst Schüler, teamkom, Stuttgart<br />

Fotografie und Illustration<br />

Kurt Henseler, Tübingen<br />

<strong>Daimler</strong> AG, Stuttgart<br />

Jörg Winkler, Berlin<br />

Gernot Walter, Aichwald<br />

Bernd Schifferdecker, Stuttgart<br />

Reprografie<br />

Dr. Cantz’sche Druckerei, Ostfildern<br />

Druck<br />

J. Fink Druckerei, Ostfildern<br />

Vertrieb<br />

Uwe Haspel<br />

London gilt als Finanz- und Modedrehscheibe. Kreativ und<br />

geschäftstüchtig zu sein schließt sich bekanntlich nicht aus. So überraschte<br />

Oberbürgermeister Ken Livingstone seine Bürger 2003 mit merkantiler<br />

Kreativität. Er brauchte Geld für das teuerste Nahverkehrssystem<br />

der Welt.<br />

Dabei fordert die merkantile Logik: Je knapper das Gut, desto teurer<br />

wird es. Ergo muss man die Autos aus der Innenstadt heraushalten. Weniger Autos –<br />

weniger Staus, und zwar minus 20 Prozent, so die Statistik des Lord Mayors Livingstone. Die Lösung<br />

lautete cc: „congestion charge“ oder „Staugebühr“ – also ein täglicher Obolus von acht<br />

Pfund für die Einfahrt in die City. <strong>Das</strong> wirkt. Inzwischen gibt es Berichte, wonach das Verkehrsaufkommen<br />

auf einigen Straßenabschnitten nicht mehr zu jeder Tageszeit für einen Stau ausreicht.<br />

Übers Jahr betrachtet ist cc indes kostspielig. 100 Londonerinnen und Londoner<br />

versagen sich diesen Luxus, smart wie sie sind. Statt auf cc setzen sie auf ed: nämlich auf einen<br />

smart fortwo electric drive, der abgasfrei ist und staugebührenfrei unterwegs sein darf. Seinen<br />

30-kW-/41-PS-Elektromotor hält eine Zebra-Batterie bei Laune – und zwar bis zu 115 Kilometer<br />

lang mit einer Ladung von einer normalen Steckdose. Seine Besitzer halten die Spurtqualitäten<br />

bei Laune – von null auf 60 km/h in 5,7 Sekunden. <strong>Das</strong> reicht Big Ben noch nicht einmal für eine<br />

Melodie. Shocking.<br />

Chefredaktion<br />

Fax. +49 (0) 711 17-790-95251<br />

E-Mail: hightechreport@daimler.com<br />

Leser-Service<br />

Zenit Pressevertrieb GmbH<br />

Postfach 810580<br />

70522 Stuttgart<br />

Fax. +49 (0) 711 7252-399<br />

E-Mail: leserservice@zenit-presse.de<br />

Anzeigen<br />

Maja Brechlin<br />

Tel.: +49 (0) 711 17–59298<br />

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Presse<br />

Patricia Piekenbrock<br />

Tel.: +49 (0) 160 8687561<br />

Fax. +49 (0) 711 17-94365<br />

E-Mail: patricia.piekenbrock@daimler.com<br />

HTR-online<br />

www.daimler.com/innovation<br />

www.media.daimler.com<br />

Redaktionsschluss dieser Ausgabe:<br />

15. November 2007.<br />

Der Hightech Report erscheint zwei<br />

Mal jährlich in einer Auflage von<br />

185.000 Exemplaren in den Sprachfassungen<br />

Deutsch und Englisch.<br />

Gedruckt auf Papier aus chlorfrei<br />

gebleichtem Zellstoff unter Verwendung<br />

von 33 Prozent Altpapier,<br />

ohne optische Aufheller.<br />

Nachdruck, auch auszugsweise, nur<br />

mit schriftlicher Genehmigung des<br />

Herausgebers sowie dem Bild- und<br />

Texthinweis „<strong>Daimler</strong> AG“.<br />

ISSN 1865-6072


Alles dreht sich um Umweltschutz.<br />

Auch unsere Reifen.<br />

Ganz gleich, wie die Mobilität der Zukunft aussieht – ob Hybrid-Motor, Elektroantrieb oder Brennstoffzelle<br />

– das Bindeglied zwischen Fahrzeug und Straße bleibt immer der Reifen. Michelin sieht seine Herausforderung<br />

für die Zukunft darin, diesen Berührungspunkt zu optimieren. <strong>Das</strong> bedeutet: Reibungsverluste zu<br />

reduzieren, ohne an Fahrkomfort oder Sicherheit einzubüßen.<br />

Darum lautet unser Beitrag für eine saubere Zukunft: rollwiderstandsoptimierte Reifen. Mit ihnen gelingt es,<br />

Kraftstoffverbrauch und Abgasausstoß signifikant zu senken. So schonen wir nicht nur unsere Umwelt,<br />

sondern auch das Portemonnaie unserer Kunden.<br />

www.michelin.de


54 <strong>Daimler</strong><br />

HYBRIDKONZEPTE<br />

<br />

ROAD TO THE FUTURE<br />

HYBRIDE NEWCOMER<br />

<strong>Das</strong> Ziel einer nachhaltigen Mobilität dokumentiert<br />

Mercedes-Benz Cars mit der „Road to the<br />

Future“. Die treibenden Kräfte auf der ersten<br />

Etappe sind hybride Antriebskonzepte mit einem<br />

Duo aus Verbrennungs- und Elektromotor, das in<br />

drei verschiedenen Varianten verwirklicht wird.<br />

2007 <strong>Forschungsfahrzeug</strong> F 700<br />

smart mhd<br />

smart cdi mhd<br />

2009 S 400 HYBRID<br />

2009 ML 450 HYBRID<br />

2010 E 300 BLUETEC HYBRID<br />

S 300 BLUETEC HYBRID<br />

2011 C 300 BLUETEC HYBRID<br />

nach 2010 S 400 BLUETEC HYBRID


HTR 02/2007 Hybridkonzepte<br />

55<br />

DUALES<br />

SYSTEM<br />

Mercedes-Benz Cars schickt auf der IAA drei<br />

zukunftsträchtige Hybridkonzepte an den Start


56 <strong>Daimler</strong><br />

Schlauer Starter-Generator im<br />

smart mhd<br />

Der Kleinste durfte als Erster an den<br />

Start: Seit Oktober 2007 rollt der<br />

„smart fortwo mhd“ über die Straßen.<br />

Der sparsame Dreizylinder-Benziner mit einer<br />

Leistung von 52 kW/71 PS verkörpert<br />

eines von drei Hybridkonzepten, die Mercedes-Benz<br />

Cars auf der IAA Frankfurt zeigte.<br />

<strong>Das</strong> Kürzel „mhd“ steht für „micro hybrid<br />

drive“. Dahinter verbirgt sich eine intelligente<br />

Start-Stopp-Funktion, die vor allem im<br />

Stadtverkehr beim Spritsparen hilft – in der<br />

City kommt der kleine Flitzer mit bis zu<br />

19 Prozent weniger Kraftstoff aus.<br />

Möglich wird dies durch die micro-hybriddrive-Technologie.<br />

Beim Herunterbremsen<br />

schaltet der Motor bei einer Geschwindigkeit<br />

von acht Stundenkilometern automatisch ab.<br />

Dies führt zu einer mittleren Kraftstoffersparnis<br />

von acht Prozent im Neuen Europäischen<br />

Fahrzyklus. Der Normverbrauch verringert<br />

sich von 4,7 Litern/100 Kilometer um<br />

0,4 Liter/100 Kilometer. Entsprechend reduziert<br />

sich der CO 2-Ausstoß von 112 Gramm<br />

auf rund 103 Gramm pro Kilometer.<br />

Starter-Generator Der smart mhd schaltet<br />

sein Triebwerk jedes Mal vollständig ab,<br />

wenn es im Leerlauf – etwa an der roten Ampel<br />

– unnütz Kraftstoff verbrennen würde.<br />

Nimmt der Fahrer den Fuß vom Bremspedal,<br />

startet der Motor automatisch wieder, und<br />

die Fahrt kann weitergehen. Technologischer<br />

Kern des Start-Stopp-Systems ist ein riemengetriebener<br />

Starter-Generator. Er ersetzt<br />

sowohl den konventionellen Anlasser als<br />

auch die Lichtmaschine und übernimmt die<br />

Aufgaben beider Aggregate.<br />

Wenn das Dreizylinder-Triebwerk läuft, wirkt<br />

der Starter-Generator als Lichtmaschine und<br />

erzeugt Strom für das elektrische Bordnetz<br />

beziehungsweise die Batterie. Ist der Benzinmotor,<br />

der ein Drehmoment von bis zu<br />

92 Newtonmeter entwickelt, ausgeschaltet<br />

und soll gestartet werden, arbeitet der Starter-Generator<br />

als Anlasser, der seinen Job in<br />

Sekundenbruchteilen unauffällig erledigt.<br />

<br />

Der smart fortwo micro hybrid drive stellt in<br />

Leerlaufphasen den Motor ab und spart so im<br />

Normverbrauch acht Prozent Kraftstoff.<br />

Motor:<br />

INTELLIGENTES START-STOPP-SYSTEM<br />

Ottomotor 3-Zylinder-Reihe<br />

Nennleistung 52 kW / 71 PS<br />

Max. Drehmoment 92 Nm<br />

Hybridmodul:<br />

Bautyp riemengetriebener<br />

Starter-Generator<br />

Max. Drehmoment 42 Nm<br />

Gesamtverbrauch:<br />

SMART MHD<br />

NEFZ-Verbrauch 4,3 l/100 km<br />

CO 2-Emissionen 103 g/km


HTR 02/2007 Hybridkonzepte<br />

57<br />

Integrierte Elektromaschine im<br />

S 400 HYBRID<br />

Akzente setzte Mercedes-Benz Cars<br />

auf der IAA in Frankfurt auch mit dem<br />

S 400 HYBRID. <strong>Das</strong> Fahrzeug, das<br />

Mitte 2009 zuerst in Europa auf den Markt<br />

kommt, zeichnet sich durch drei Hybridfunktionen<br />

aus: die Start-Stopp-Automatik, die<br />

zum Spritsparen und Komfort beiträgt; die<br />

Rekuperation, die Energie zurückgewinnt und<br />

so Sprit spart; und die Boost-Funktion, die<br />

für hohe Fahrdynamik sorgt.<br />

Unter der Motorhaube ist ein 205 kW/279<br />

PS starker V6-Ottomotor mit einem Hybridmodul<br />

verbunden, das maximal 160 Newtonmeter<br />

und 15 kW/20 PS leistet. Die kombinierte<br />

Leistung liegt bei 220 kW/299 PS, das<br />

maximale Drehmoment beträgt 375 Newtonmeter.<br />

Damit beschleunigt das Fahrzeug in<br />

7,3 Sekunden von null auf 100 km/h und erreicht<br />

eine elektronisch begrenzte Höchstgeschwindigkeit<br />

von 250 km/h.<br />

„In der laufenden S-Klasse ist es gelungen,<br />

alle relevanten Hybridkomponenten von der<br />

Elektromaschine bis zum Hochvoltbatteriespeicher<br />

in den Fahrzeugvorbau zu integrieren“,<br />

berichtet Projektleiter Oliver Vollrath<br />

von der Fahrzeugentwicklung im Mercedes<br />

Technology Center (MTC) Sindelfingen.<br />

Neben dem „Packaging“ kümmerten sich die<br />

Ingenieure vor allem um die Entwicklung <strong>neue</strong>r<br />

Komponenten für den Hybridantrieb. So<br />

sitzt im S 400 HYBRID ein ringförmiger, nur<br />

wenige Zentimeter dicker Elektromotor direkt<br />

auf der Kurbelwelle zwischen Motorblock und<br />

7G-TRONIC-Auto matik getriebe. Technisch<br />

gesehen ist diese Elektromaschine ein sogenannter<br />

Außenläufer. Sie erbringt ihre hohe<br />

Motorleistung von 15 kW durch zusätzliche<br />

Magnete im Rotor. Nutzt man sie als Generator,<br />

beträgt die Leistung bis zu 20 kW.<br />

Lithiumionenbatterie Je nach Fahrzustand<br />

arbeitet die Elektromaschine entweder als<br />

Motor, der als Anlasser und zusätzliches Antriebsaggregat<br />

dient, oder als Generator zur<br />

Stromerzeugung. <strong>Das</strong> ist vor allem im dichten<br />

Innenstadtverkehr von Vorteil, weil sich<br />

so eine kraftstoffsparende Stop-and-go-<br />

Automatik entwickeln lässt. Zugleich steuert<br />

das Elektroaggregat beim Start kurzfristig<br />

sein maximales Drehmoment zur Antriebsleistung<br />

bei.<br />

Eine komplexe Leistungselektronik steuert<br />

den Elektromotor, mit dem sie durch eine<br />

Stromschiene verbunden ist. Ein technologisches<br />

Highlight ist die Hochvoltbatterie, die<br />

als Energiespeicher für den E-Motor dient.<br />

Bei ihr handelt es sich um einen Lithium–<br />

ionenakku, der zur Kühlung mit dem Kältemittelkreislauf<br />

der Klimaanlage verbunden ist<br />

und so auch bei hohen Temperaturen zuverlässig<br />

funktioniert. Weil der leistungsstarke<br />

120-Volt-Akku nicht größer ausfällt als eine<br />

herkömmliche Autobatterie, passt er anstelle<br />

der 12-Volt-Batterie in den Motorraum.<br />

Elektrische Nebenaggregate Ein DC/DC-<br />

Wandler verbindet das 12-Volt-Bordnetz mit<br />

der 120-Volt-Welt des Hybridsystems. Er<br />

kann die Energie von einem Bereich in den<br />

anderen transformieren und bietet so zwei<br />

Vorteile: Bei Motorstillstand versorgt die<br />

Hochvoltbatterie das 12-Volt-Bordnetz. Umgekehrt<br />

lässt sich die 120-Volt-Batterie über<br />

ein normales 12-Volt-Ladegerät aufladen.<br />

Mit der elektrischen Unterdruckpumpe<br />

haben die Mercedes-Benz-Ingenieure ein weiteres<br />

Hybridelement in den Motorraum gepackt.<br />

Sie erzeugt den sonst vom Verbrennungsmotor<br />

aufgebauten Unterdruck für den<br />

Bremskraftverstärker. Für die Lenkung steht<br />

ein elektrohydraulisches Aggregat zur Verfügung.<br />

Auch die Klimaanlage arbeitet elektrisch<br />

und kann deshalb sogar bei abgestelltem<br />

Motor betrieben werden. Schließlich hat<br />

auch das 7G-TRONIC-Automatikgetriebe<br />

eine elektrische Ölpumpe, die dem Abfall des<br />

Öldrucks beim Abschalten des Motors entgegenwirkt.<br />

Mit dem rekuperativen Bremssystem<br />

spielt der S 400 ein weiteres Hybrid-<br />

Ass aus und gewinnt Energie zurück. Dabei<br />

wird während des Bremsens die Elektro -<br />

maschine von der Hinterachse angetrieben<br />

und erzeugt Strom, den sie in die Hochvoltbatterie<br />

einspeist.<br />

<br />

Der S 400 HYBRID überzeugt durch Start-<br />

Stopp-Funktion, Rekuperation, Boost-Effekt<br />

und eine starke Lithiumionenbatterie.<br />

Motor:<br />

SPARSAME LUXUSKLASSE<br />

Ottomotor V6<br />

Nennleistung 205 kW / 279 PS<br />

max. Drehmoment 338 Nm<br />

Hybridmodul:<br />

Bautyp Scheibenförmiger<br />

Elektromotor<br />

max. Drehmoment 160 Nm<br />

Gesamtantrieb:<br />

Kombiniertes<br />

max. Drehmoment 375 Nm<br />

Gesamtverbrauch:<br />

S 400 HYBRID<br />

NEFZ-Verbrauch 7,9 l/100 km<br />

CO 2-Emissionen 190 g/km


58 <strong>Daimler</strong><br />

Two-Mode-Konzept im<br />

ML 450 HYBRID<br />

<br />

Der ML 450 HYBRID bietet als Vollhybrid<br />

Start-Stopp-Funktion, Rekuperation, Boost-<br />

Effekt und rein elektrisches Fahren.<br />

Motor:<br />

FÜR STADT- UND ÜBERLANDBETRIEB<br />

Ottomotor V6<br />

Nennleistung 205 kW / 279 PS<br />

max. Drehmoment 338 Nm<br />

Hybridmodul:<br />

Bautyp Two-Mode<br />

mit 2 E-Motoren<br />

max. Drehmoment 260/270 Nm<br />

Gesamtantrieb:<br />

Kombiniertes<br />

max. Drehmoment 480 Nm<br />

Gesamtverbrauch:<br />

ML 450 HYBRID<br />

NEFZ-Verbrauch 7,7 l/100 km<br />

CO 2-Emissionen 185 g/km<br />

Ein weiterer CO 2-Weltmeister auf dem<br />

Mercedes-Benz-Messestand war der<br />

ML 450 HYBRID. Er wird 2009 als weltweit<br />

sparsamster Benzinhybrid in der SUV-<br />

Klasse auf den Markt kommen. Sein innovatives<br />

Two-Mode-System ermöglicht auch bei<br />

unterschiedlichen Fahrsituationen ein rein<br />

elektrisches Fortkommen und genügt dabei<br />

höchsten Komfortansprüchen.<br />

Beim Two-Mode-System arbeiten ein Verbrennungsmotor<br />

und ein Getriebe mit zwei<br />

Elektromotoren so zusammen, dass die Antriebseinheit<br />

immer im Verbrauchsoptimum<br />

läuft. Sie benötigt also wenig Kraftstoff –<br />

egal, ob im innerstädtischen Stop-and-go-<br />

Verkehr oder bei langen Überlandfahrten.<br />

<strong>Das</strong> Two-Mode-Konzept des ML 450 HYBRID<br />

erlaubt den Einsatz von zwei kompakten Permanentmagnet-Elektromotoren,<br />

die deutlich<br />

weniger Bauraum als vergleichbare Systeme<br />

beanspruchen. Die beiden gekühlten Motoren<br />

befinden sich innerhalb des Getriebes.<br />

Dessen kompakte Bauweise lässt erst ein<br />

Röntgenblick erkennen. So stecken außer<br />

den beiden Elektroaggregaten auch drei Planetengetriebesätze<br />

und vier Nasskupplungen<br />

sowie ein Hydraulikmodul und eine elektrische<br />

Ölpumpe in dem Getriebe, das direkt an<br />

das Kurbelgehäuse angeflanscht ist.<br />

Ein Getriebe für alle Fälle Durch das ausgeklügelte<br />

Zusammenspiel der Getriebekomponenten<br />

mit der elektronischen Motor- und<br />

Getriebesteuerung ergeben sich neben den<br />

beiden elektrischen stufenlosen Fahrmodi für<br />

Stadt- und Überlandverkehr auch vier feste<br />

Gänge sowie eine stufenlose Getriebeübersetzung.<br />

Dieses weltweit einzigartige System<br />

vereint die Vorteile eines herkömmlichen<br />

Automatikgetriebes mit denen eines stufenlosen<br />

Getriebes.<br />

Im Ergebnis ist dieser Antrieb in der Lage, einerseits<br />

wie ein konventionelles CVT sehr<br />

komfortabel zu arbeiten, dabei volle Hybridfunktionalität<br />

zu ermöglichen und andererseits<br />

je nach Fahrzustand feste Gänge aus-<br />

zuwählen, um Verbrauch und Leistung zusätzlich<br />

zu optimieren. Die Kraftübertragung<br />

des Systems auf die Straße erfolgt dabei<br />

über einen konventionellen mechanischen<br />

Allradantrieb.<br />

SUV mit allen Hybridfunktionen Eine 288-<br />

Volt-Batterie, die größere Energiemengen<br />

speichern kann, stellt die Stromversorgung<br />

der beiden Elektromotoren sicher. Im Zusammenspiel<br />

mit dem intelligenten Energiemanagement<br />

bietet der ML 450 HYBRID<br />

sämtliche Eigenschaften, die ein Vollhybridfahrzeug<br />

auszeichnen: rein elektrisches Fahren,<br />

Start-Stopp-Funktion, Boost-Effekt durch<br />

Unterstützung des Verbrennungsmotors<br />

durch die Elektromaschinen sowie Rückgewinnung<br />

und Speicherung der Bremsenergie<br />

(Rekuperation).<br />

Andreas Truckenbrodt, Leiter Projekthaus<br />

Hybrid, beschreibt die Vorzüge der Two-<br />

Mode-Technologie so: „Durch das innovative<br />

Gesamtkonzept des ML 450 HYBRID erreichen<br />

wir eine <strong>neue</strong> Qualität der Hybridisierung<br />

von Fahrzeugen dieser Klasse. Mercedes-Benz<br />

bietet damit eine Hybridtechnik, die<br />

geringen Kraftstoffverbrauch, höchsten Komfort<br />

und ein voll nutzbares Kofferraumvolumen<br />

gewährleistet. Zusätzlich verbessert der<br />

Two-Mode-Hybrid den Kraftstoffverbrauch<br />

insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten,<br />

ein weiterer Vorteil gegenüber am Markt<br />

befindlichen Hybridkonzepten.”<br />

<br />

WEB-TIPP<br />

Folgende Zusatzinformationen<br />

zu Hybridfahrzeugen von Mercedes-<br />

Benz finden Sie in HTR-online:<br />

Video BLUETEC-Hybride<br />

Animation zum Two-Mode-Modus<br />

Daten und Fakten zu den auf der<br />

IAA gezeigten Hybridfahrzeugen<br />

www.daimler.com/innovation


HTR 02/2007 Hybridkonzepte<br />

59


60 <strong>Daimler</strong><br />

BRENNSTOFFZELLENBUSSE<br />

ABGASFREI UND LEISE<br />

BUSLINIE<br />

Im Projekt HyFLEET:CUTE arbeiten<br />

<strong>Daimler</strong>-Ingenieure am Brennstoffzellenbus<br />

der zweiten Generation<br />

H 2


HTR 02/2007 Brennstoffzellenbusse<br />

61<br />

Wie seine Vorgänger wird er völlig abgasfrei<br />

und zugleich sehr leise sein.<br />

Darüber hinaus wird er die eingesetzte<br />

Energie noch effizienter nutzen. Mit<br />

diesen Worten fasst Monika Kentzler von der<br />

<strong>Daimler</strong>-Forschung den entscheidenden Vorteil<br />

der nächsten Generation des Citaro-<br />

Brennstoffzellenbusses zusammen.<br />

Der <strong>neue</strong> Stadtbus entsteht im Rahmen des<br />

EU-Projekts HyFLEET:CUTE derzeit in dem<br />

von Christian Mohrdieck geleiteten Kompetenzzentrum<br />

Brennstoffzelle in Nabern. <strong>Das</strong><br />

Vorhaben startete im Januar 2006 und soll<br />

bis September 2009 laufen. <strong>Das</strong> auf 43 Millionen<br />

Euro veranschlagte Paket setzt zwei<br />

frühere EU-Projekte fort, bei denen in zehn<br />

europäischen Städten insgesamt 30 mit Wasserstoff<br />

betriebene Brennstoffzellenbusse<br />

von Mercedes-Benz zwei Jahre lang im täglichen<br />

Liniendienst getestet wurden.<br />

Aufbauend auf diesem reichen Erfahrungsschatz<br />

findet nun mit HyFLEET:CUTE die Dauererprobung<br />

der bisherigen Busse und Wasserstofftankstellen<br />

ihre Fortsetzung, um die<br />

Langzeithaltbarkeit des Brennstoffzellen-<br />

Stacks zu testen. Rund um den Globus sind<br />

weiterhin 33 Citaro-Brennstoffzellenbusse in<br />

neun Städten unterwegs: in Amsterdam, Barcelona,<br />

Hamburg, London, Luxemburg, Madrid<br />

und Reykjavik sowie in Peking und im<br />

australischen Perth. Dabei hat die alternative<br />

Busflotte bis heute mehr als 127.000 Betriebsstunden<br />

absolviert und rund 1,9 Millionen<br />

Kilometer erfolgreich zurückgelegt.<br />

Lithiumionenbatterie Schwerpunkt des von<br />

Monika Kentzler koordinierten EU-<br />

Projekts ist die Entwicklung der nächsten Generation<br />

von Wasserstoff-Brennstoffzellenbussen.<br />

Der Prototyp, den die Diplom-<br />

Ingenieurin und ihre Kollegen aus der <strong>Daimler</strong>-Forschung<br />

derzeit in Nabern auf die Räder<br />

stellen, wird sich von den Citaro-Bussen<br />

der aktuellen Versuchsflotte in wesentlichen<br />

Punkten unterscheiden: Die beiden Hinterräder<br />

erhalten je einen Radnabenmotor, die<br />

den zwölf Meter langen Stadtbus leise und<br />

abgasfrei antreiben. Gute Erfahrungen mit<br />

diesem Konzept machten <strong>Daimler</strong>-Ingenieure<br />

schon 1997 beim NEBUS, dem weltweit<br />

ersten Bus mit Brennstoffzellenantrieb.<br />

Der <strong>neue</strong> Bus bekommt eine Lithumionenhochvoltbatterie,<br />

die neben den Wasserstofftanks<br />

als zusätzlicher Energiespeicher<br />

dient. Die Batterie kann den Spitzenbedarf<br />

der Elektromotoren beim Anfahren am Berg<br />

oder starker Beschleunigung abdecken. Zudem<br />

hilft sie beim Energiesparen: Bergab<br />

und beim Bremsen fungieren die E-Motoren<br />

als Generator, der die Batterie auflädt.<br />

Gewichtsersparnis Nebenaggregate wie die<br />

Lenkhilfpumpe oder die Kompressoren für<br />

die Klimaanlage und Druckluft werden elektrisch<br />

und nicht mehr mechanisch betrieben.<br />

Unterm Strich ergibt sich so eine Gewichtseinsparung<br />

von mehreren hundert Kilogramm<br />

für das Gesamtfahrzeug, was positive<br />

Auswirkungen auf den Verbrauch hat.<br />

„Dieses Innovationspaket führt dazu, dass<br />

die eingesetzte Energie im <strong>neue</strong>n Citaro-<br />

Brennstoffzellenbus gegenüber dem Vorgänger<br />

um zehn bis zwanzig Prozent effizienter<br />

genutzt wird“, erläutert Monika Kentzler. Sie<br />

und ihre Kollegen wollen ab Mitte 2009 diesen<br />

Demonstrator der zweiten Generation in<br />

drei europäischen Großstädten zeigen. Um<br />

dieses Ziel zu erreichen, hat die Abteilung unter<br />

der Leitung von Jürgen Friedrich im Kompetenzzentrum<br />

Nabern einen Teststand aufgebaut.<br />

Dort werden einzelne Komponenten<br />

des alternativen Antriebssystems geprüft<br />

und optimiert. Danach erfolgt der Einbau des<br />

gesamten Systems in ein Rohbaufahrzeug,<br />

das vom Buswerk Mannheim kommt.<br />

Die nächsten Schritte werden dann erste<br />

Praxistests sowie Fahrerprobungen und<br />

schließlich die Zulassung für den Straßenbetrieb<br />

sein. Läuft alles wie geplant, dürfte der<br />

<strong>neue</strong> Citaro ebenso viel Zustimmung wie sein<br />

Vorgänger finden.<br />

<br />

B-KLASSE F-CELL<br />

Ab auf die Straße<br />

Der Startschuss fällt im Sommer 2010. Dann<br />

bringt Mercedes-Benz mit der B-Klasse F-Cell<br />

das erste Serienauto mit Brennstoffzellenantrieb<br />

auf den Markt. Als Antrieb für das innovative<br />

Fahrzeug dient ein neu konzipiertes<br />

Brennstoffzellensystem. Dieses basiert auf<br />

Modulen, die <strong>Daimler</strong> 2005 im <strong>Forschungsfahrzeug</strong><br />

F 600 HYGENIUS vorgestellt hat.<br />

Dessen „Brennstoffzellen-Stack“ ist 40 Prozent<br />

kleiner und entwickelt 30 Prozent mehr<br />

Leistung bei 16 Prozent geringerem Verbrauch<br />

als die Vorgängergeneration in der<br />

A-Klasse F-Cell. Zudem zeichnet er sich<br />

durch hervorragende Kaltstartfähigkeit aus.<br />

In der B-Klasse F-Cell kommt ein noch kompakteres<br />

und leistungsfähigeres System mit<br />

einer doppelt so hohen Reichweite zum Einsatz<br />

wie in der heutigen A-Klasse F-Cell. Der<br />

Elektromotor bringt eine Spitzenleistung von<br />

100 kW/136 PS und ein maximales Drehmoment<br />

von 320 Nm. Dennoch verbraucht<br />

der emissionsfreie Brennstoffzellenantrieb<br />

des familiengerechten Kompaktwagens umgerechnet<br />

nur 2,9 Liter Kraftstoff (Dieseläquivalent)<br />

je 100 Kilometer.


62 <strong>Daimler</strong><br />

QUALITÄTSSICHERUNG


HTR 02/2007 Qualitätssicherung<br />

63<br />

Montagehalle 38 im Sindelfinger Mercedes-<br />

Benz-Werk: An der Einstellstation werden die<br />

Fahrwerke der C-Klasse justiert und en<br />

passant auch die Telematikeinbauten gecheckt.<br />

FEHLERFREI –<br />

SO GANZ NEBENBEI<br />

Automatisch und hochpräzise<br />

die Montagequalität von Telematikgeräten prüfen


64 <strong>Daimler</strong><br />

„Die Messungen im KPS sind hochpräzise,<br />

laufen automatisch ab, erfordern keine Extraprüfzeit<br />

und die Anlage funktioniert robust“<br />

Johann-Friedrich Luy, Quality Analysis der <strong>Daimler</strong>-Forschung<br />

Im Forschungszentrum Ulm entwickelte das Team<br />

das KPS und prüfte dessen Messpräzision – etwa<br />

den Soundcheck der Einbaulautsprecher per Mikro<br />

in der Lenkradwaage.


HTR 02/2007 Qualitätssicherung<br />

65<br />

Mit Multimediasystem COMMAND<br />

APS, Mobiltelefoneinrichtung und<br />

Surround-Sound-Paket verfügt der<br />

Mercedes-Benz C 220 CDI in der Montagehalle<br />

38 des Mercedes-Benz-Werks Sindelfingen<br />

über ein ausgewachsenes Telematikpaket.<br />

Der fast schon fertig montierte,<br />

tenoritgrau lackierte Wagen wartet auf die<br />

nächste Arbeitsstation. Ein Werker öffnet die<br />

Fahrertür. Mit einem Handy in der Tasche<br />

und einem Metallkreuz in den Händen steigt<br />

er ein und bringt diese Apparatur, eine sogenannte<br />

Lenkradwaage, an. Noch ein prüfender<br />

Blick, ob alles „im Lot“ ist, und er legt das<br />

Handy in die Docking-Schale ein.<br />

So präpariert rollt er mit dem Fahrzeug zur<br />

nächsten Station: Hier wird das Fahrwerk<br />

des Pkw exakt justiert – dabei hilft die Lenkradwaage.<br />

Keine zwei Minuten dauert dieser<br />

Vorgang, bei dem indes merkwürdige Geräusche<br />

aus dem Wagen dringen. Plötzlich klingelt<br />

das Handy und an dem COMMAND-System<br />

scheint auch jemand herumzuspielen. Es<br />

hört sich an, als hätte eine Geisterhand den<br />

Sendersuchlauf ausprobiert. Und kurz darauf<br />

scheint ein Kobold einen Soundcheck mit<br />

den Lautsprechern vorzunehmen.<br />

Automatische Verbauprüfung Der gar<br />

nicht närrische Hintergrund für das Treiben:<br />

So nebenbei, während der Fahrwerkseinstellung,<br />

checkt eine automatisch agierende<br />

Prüfstation das Telematik-Equipment im<br />

Fahrzeug. Je nach Umfang sind dies bis zu<br />

zehn Testsets. <strong>Das</strong> Herz dieser „Kommunikationsprüfsystem“<br />

(KPS) getauften Anlage<br />

ist ein Elektronikturm mit Display und Steuerrechner,<br />

Antennenweiche und Basissta -<br />

tionssimulator für die Funktelefonie.<br />

Der Turm ist mit diversen Sendeantennen<br />

oben an der der Station verbunden, über die<br />

alle Testsignale ins Fahrzeug abstrahlen. Via<br />

Diagnoseeinheit, den IS-Tester, ist er zudem<br />

dank der On-Board-Diagnoseschnittstelle mit<br />

dem Fahrzeug verbunden. Aufgabe des IS-<br />

Testers ist es, die im Fahrzeug ankommenden<br />

Signale auszulesen. Der Rechner im Prüf-<br />

Rack vergleicht nun ausgesendete und im<br />

Fahrzeug ankommende Signale miteinander<br />

und bewertet daraufhin, ob etwa die GSM-<br />

Antenne funktioniert, das Radio die UKW-<br />

Sender richtig empfängt, ob sich eine Mobilfunkverbindung<br />

zum Handy aufbauen lässt<br />

oder ob die Lautsprecher der Surround-<br />

Sound-Anlage tadellos tönen.<br />

Ausgedacht haben sich diese vollautomatische<br />

Testanlage die Ingenieure aus der Abteilung<br />

Quality Analysis der <strong>Daimler</strong>-Forschung<br />

in Ulm. Johann-Friedrich Luy, Leiter<br />

des KPS-Projekts, erläutert die Vorteile: „Die<br />

Messungen im KPS sind hochpräzise, laufen<br />

vollständig automatisiert ab, erfordern keine<br />

Extraprüfzeit und die Anlage funktioniert sehr<br />

robust.“ Verglichen mit den zuvor genutzten<br />

Tests heißt das konkret: <strong>Das</strong> KPS spürt auch<br />

kleinste Signaldämpfungen von zirka 5 dB<br />

auf, wo zuvor eine Streubreite von bis zu<br />

45 dB akzeptiert werden musste. Und wo früher<br />

im Schnitt eines von hundert Fahrzeugen<br />

mit einem Montagefehler durch die Kontrolle<br />

schlüpfte, ist sich Luy beim KPS sicher:<br />

„Hier finden wir alle Fehler.“ <strong>Das</strong> war für den<br />

Auftraggeber des Systems, nämlich die Produktionsplanung<br />

von Mercedes-Benz Cars,<br />

auch die Zielvorgabe.<br />

Robust und präzise Luys Abteilung hat das<br />

technische Konzept erarbeitet und die Prüf -<br />

einheit so ausgeklügelt entwickelt, dass sie<br />

auch unter den harten Einsatzbedingungen<br />

der Endmontage zuverlässig funktioniert.<br />

Zwei KPS finden sich im südafrikanischen<br />

Werk in East London, wo Hitze und hohe Luftfeuchtigkeit<br />

eine Herausforderung für deren<br />

Elektronik darstellen. Die sehr präzisen<br />

Hochfrequenzmessungen erfolgen zudem<br />

nicht im speziell abgeschirmten Labor, sondern<br />

eben in einer Montagehalle, wo aus der<br />

Sicht des Hochfrequenztechnikers geradezu<br />

ein babylonisches Signalwirrwarr herrscht.<br />

Inzwischen checken insgesamt 15 KPS-Einheiten<br />

in drei Mercedes-Benz-Werken die Telematikausrüstung<br />

der C- und der S-Klasse<br />

sowie das Infotainment-Equipment der bei-<br />

den Roadster SLK und SL. Betrieben werden<br />

die Test-Racks von den jeweiligen E/E-Montageabteilungen.<br />

Für den Support der laufenden<br />

Systeme sorgen die Spezialisten des<br />

Bereichs Technik, Diagnose, Produktion. Sie<br />

sind etwa gefragt, wenn, wie aktuell, der IS-<br />

Tester für die <strong>neue</strong> COMMAND-Telematikgeneration<br />

fit gemacht werden muss.<br />

Zielgerichtete Fehlersuche Die Vorteile des<br />

KPS liegen für Johann-Friedrich Luy nicht nur<br />

in der Wirtschaftlichkeit und hohen Prüfschärfe.<br />

So liefern die Ergebnisse indirekt sogar<br />

Hinweise, wenn Montageabläufe nicht<br />

optimal geplant werden. Und mithilfe seiner<br />

Ulmer Forscherkollegen aus dem Bereich Data<br />

Mining plant Johann-Friedrich Luy schon<br />

den nächsten Coup: „Wir wollen bei Fahrzeugen,<br />

die als fehlerhaft auffallen, aus dem<br />

Muster der Messungen Anhaltspunkte gewinnen,<br />

wo der Fehlerteufel steckt.“ Bislang<br />

ist dies eine langwierige Suche, abhängig<br />

auch von dem „Gespür“ des Prüfers.<br />

Am Beispiel einer Fehlfunktion des Handys<br />

macht Luy klar, wie diffizil die Fehlersuche<br />

ist: „Wo wollen Sie anfangen zu suchen?<br />

Beim Handy, bei der Docking-Station, beim<br />

Kabel oder der Verbindung zur Head Unit.<br />

Oder schauen Sie zuerst nach der Lenkradbedieneinheit,<br />

dem Antennenverstärker oder<br />

nach der Außenantenne und deren Verkabelung.<br />

Sie könnten aber auch den CAN- oder<br />

den MOST-Bus verdächtigen …“<br />

<br />

WEB-TIPP<br />

Als Zusatzinformationen zu diesem<br />

Beitrag finden Sie in HTR-online<br />

folgende Elemente:<br />

Infografik KPS<br />

Immer mehr Kommunikationskanäle<br />

erobern das Auto<br />

Mehrwert dank Data Mining<br />

www.daimler.com/innovation


H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H 662<br />

2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H REFLEKTOR<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H<br />

5 Fragen an ...<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Jeremy Rifkin<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H Wo kommen Ihnen die besten Ideen in den Sinn?<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 An den unmöglichsten Orten und bei allen erdenklichen Gelegen- H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 heiten. Viele Ideen kommen beim Lesen. Aber auch praktische H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Erfahrungen und Erlebnisse sind ergiebig.<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 In welcher Alltagsdisziplin würden Sie sich<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H als „Experten“ bezeichnen?<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H Ich sehe mich ganz und gar nicht als Exper-<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 ten. Ich bin Generalist.<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Welches Mysterium des Alltags bedarf H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 am dringendsten einer Klärung oder H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Lösung?<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H<br />

Es ist das Rätsel, weshalb es in der<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H menschlichen Natur angelegt ist, Empathie<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H für den anderen zu entwickeln. Es stimmt<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 zwar, dass Menschen auch materiell und utilita- H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 ristisch orientiert sind. Aber beide Eigenschaften H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 definieren den Menschen nicht vollständig.<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Warum verbringen wir immer mehr Zeit vor dem<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H Computer, obwohl diese immer schneller werden?<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H Wir haben E-Mails, Laptops, Smartphones und all die anderen<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 tollen Sachen, die nur mit dem Ziel entwickelt wurden, uns<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Zeit sparen zu helfen. Und hat man damit hinterher mehr Zeit? H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Natürlich nicht. Wir sollten uns nicht dem technischen<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Konzept der Maschineneffizienz unterwerfen.<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H<br />

Vertrauen Sie Ihre besten Ideen einer Maschine an,<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H oder notieren Sie Ihre Einfälle auf einem Blatt<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H Papier?<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Ich schreibe alle meine Ideen auf einen kleinen<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 gelben Notizblock. Ich habe gemerkt, dass die Ge- H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 schwindigkeit, mit der ich die Idee im Kopf entwickle, H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 eher mit der Geschwindigkeit zusammenpasst,<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 mit der ich den Gedanken zu Papier bringen kann.<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H<br />

^ JEREMY RIFKIN<br />

WEB-TIPP<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Jeremy Rifkin (geboren 1943 in Denver, und technologischen Fragen. Momentan <strong>Das</strong> vollständige Interview mit Rifkin, da- H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 Colorado, USA) ist Gründer und Präsident berät der Autor von Büchern wie „Die H H2 H2 H2 H2 2- rin seine energiepolitischen Visionen für<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 der privatwirtschaftlichen Stiftung Foun- Revolution“ (2002) und „Der europäische Europa, lesen Sie bei HTR-online unter:<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H<br />

dation on Economic Trends in Washing- Traum“ (2004) unter anderem den EU-<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H ton, D.C. Er beschäftigte sich in den letz- Ratspräsidenten José Sócrates und das www.daimler.com/innovation<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H ten Jahrzehnten mit einer Reihe von Europäische Parlament in energiepoliti-<br />

2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 umweltpolitischen, wissenschaftlichen schen Zukunftsfragen.<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2<br />

H 2 H 2 H 2<br />

H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H 2 H 2 H 2 H 2


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SINNVOLL. DANN SAH SHELL INGENIEUR JAAP VAN BALLEGOOIJEN SEINEN SOHN<br />

EINEN MILCHSHAKE TRINKEN: MIT EINEM STROHHALM SAUGTE ER DEN LETZTEN REST<br />

AUS DEM GLAS HERAUS. DAS BRACHTE JAAP AUF DIE IDEE MIT DEM SCHLANGENBOHRER<br />

– EIN BOHRER, DER SICH UM ECKEN SCHLÄNGELN KANN UND SO AN DIE EINZELNEN<br />

ÖLKAMMERN HERANKOMMT. UND DESHALB BRAUCHT MAN NUR EINEN BOHRTURM.<br />

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