Super-Motor, Hybridgetriebe und Range Extender von ZF

Um dem E-Auto zum Durchbruch zu verhelfen, bauen die Hersteller immer bessere Batterien ein. Aber auch bei der Antriebstechnik tut sich viel. Bei der Entwicklung elektrifizierter Autoantrieben spielt ZF ganz vorne mit. Zusammen mit anderen spektakulären Innovationen präsentierte der Technologiekonzern kürzlich auf dem Flughafen in Zweibrücken (Saarland) spektakuläre Antriebsneuheiten.

Die Experten beim Getriebespezialisten sind überzeugt, dass sich zwischen dem reinen Elektroantrieb und den reinen Diesel oder Benzin-Varianten noch eine ganze Reihe weiterer hybrider Antriebe positionieren werden. Das Angebot beginnt bei einem nahezu unmerklich schaltenden Achtgang-Getriebe mit integriertem 218 PS-E-Motor – für Hybridautos der Premiumklasse.

Der Technologiekonzern lüftete auch den Schleier vor einem superkompakten, modularen E-Motor, der Autos von 150 kW (204 PS) bis 300 kW (408 PS) motorisieren kann. ZF bietet künftig auch einen flexiblen Range-Extender an, der Verbrenner lokal zum E-Auto macht – und gleichzeitig die elektrische Reichweite massiv vergrößert. Letztlich zeigten die Ingenieure ein optimiertes Thermomanagement in einem E-Auto, mit dem sich bis zu zehn Prozent Energie sparen lässt.

Hier ein Blick auf die neueste Antriebstechnik – und warum sie für alle E-Auto- und Hybridfahrer interessant sein könnte.

Bereits am Start hat ZF ein ausgefeiltes Achtgang-Automatikgetriebe mit integriertem E-Motor und 218 elektrischen PS. ZF entwickelt es zum "8HP-Evo"-Getriebe weiter. Beim Einsatz im Plug-in-Hybrid wächst die Leistung so auf 272 PS. Auch das maximale Drehmoment wird gesteigert, von 500 Nm auf beeindruckende 600 Nm. Gleichzeitig reduziert der Achtgang-Automat nach Unternehmensangaben die Verluste an der Antriebsachse um bis zu 28 Prozent.

In der Summe der Verbesserungen ermöglicht das Getriebe zehn Prozent mehr elektrische Reichweite. Das Ziel: Noch bessere Hybride zu bauen. Beim Technologietag zeigte ZF die Getriebe verbaut in einem BMW X6 sowie in einem Range Rover der neuesten Hybrid-Generation.

Der elektrische Motor der Zukunft hat eine Würfelform von gerade mal 45 Zentimetern Kantenlänge und leistet wuchtige 408 PS. Das "EVSelect" genannte, vielfältige Motorenmodul bietet laut ZF eine Vielzahl von Verbesserungen: Es stellt eine einheitliche Basis für eine Vielzahl von E-Motoren dar – für verschiedene Fahrzeugtypen und Leistungsstufen.

Das Besondere ist die Skalierbarkeit: Die kastenförmige Antriebseinheit erlaubt den Bau von Motoren von 204 bis 408 PS, enthält auch die nötige Lade- und Fahrelektronik. Zusätzlich ist ein koaxiales Planetengetriebe integriert, das die Kraft an zwei Räder überträgt – quer durch den Motor hindurch, versteht sich.

Getestet wird das Powerpaket in einem Technologieträger, bei dem ein massiv umgebauter Lotus Eletre zum "EVSelect" (so nennt ihn ZF) wurde. Unter dessen Hinterachse arbeitet die höchste Ausbaustufe von 408 PS (300 kW), was dem Auto – gemeinsam mit dem 272-PS-Antrieb der Vorderachse – eine Spitzenleistung von 680 PS verleiht. Die wiederum ermöglicht dem Fahrzeug eine überragende Beschleunigung auf freier Strecke.

Besonders an diesem Wagen ist die Integration von Rekuperierung und Betriebsbremse: Das Auto lässt sich aus voller Fahrt bis auf null abbremsen, ohne dass die Insassen den Übergang spüren. Das System nennt ZF i-Stop.

Mit dem Modulbaukasten sind Antriebe von unterschiedlicher Art und Leistung möglich, je nach Spezifikation des jeweiligen Herstellers, der das System ordert. Im Grunde lässt sich das Modul in jedes E-Auto mit Hinterradantrieb einbauen, und auch in leichte Transporter. Möglich macht das ein maximale Drehmoment von bis zu 5500 Nm (!).

Die allgemeinen Werte sind eher für Autohersteller interessant, dürften aber auch technikaffine Autofahrer aufhorchen lassen: Die Motoreinheit reduziert laut ZF im Verhältnis zu einem gleich leistungsfähigen Motor das Gewicht um 18 Prozent. Der Bauraum wird um 24 Prozent verkleinert, der Strombedarf um 5 - 10 Prozent gesenkt.

Für spezielle Märkte bietet ZF zwei Versionen eines Range Extenders der neuesten Generation an. Sie zielen einmal auf die USA ab, wo in der Fläche die elektrische Infrastruktur noch fehlt. Aber auch auf China, wo Autos mit Reichweitenverlängerer künftig steuerlich als NEV (New Energy Vehicle) einen besseren Stand als reine Verbrenner haben werden. Zentral ist eine Generatoreinheit, die bei Bedarf die bordeigene Batterie auflädt und das lokal emissionsfreie Fahren ermöglicht. Als einfacher Generator leistet der RE zwischen 41 und 204 PS elektrische Leistung.

In der Version "eRe+" kann der Range Extender als Zusatzantrieb bis zu 122 PS zusätzlichen Schub erzeugen und das Auto selber antreiben. Vor allem ermöglichen beide Range Extender den Einbau kleinerer und damit günstigerer E-Auto-Batterien. Die Systeme sind für 400- und 800 Volt Plattformen geeignet und sollen schon 2026 in Serie kommen.

Mit Feinarbeit an Nebenaggregaten lässt sich schließlich viel Energie sparen. Das ist gerade im Winterbetrieb wichtig, weil bei Elektroautos durch das Fehlen des Verbrennungsmotors eine zentrale Wärmequelle entfällt. Beim Weiterentwickeln der Wärmepumpe geht ZF nun einen Innovationsprung durch kompakten Bau und den Umstieg des Kältemittels auf Propangas. Mit dessen behördlicher Freigabe wird für 2026 gerechnet. Der große Vorteil liegt in einem verbesserten Thermomanagement bei minimalem Einsatz von Kältemittel.

So soll eine Füllung von 150 Gramm, das entspricht einer Gaskartusche für den Bedarf von Wanderern, für ein ganzes Autoleben halten. Energetisch bringt das einen Riesensprung: Die Dauerleistung der Wärmepumpe wird um 10 Prozent erhöht, der Energiebedarf entsprechend reduziert. Im Winter sollen gar 30 Prozent Energieersparnis drin sein. Ab 2027/2028 soll das Thermomanagment, "TherMaS" genannt, marktreif werden.

Diese Reise wurde unterstützt von ZF. Unsere Standards zu Transparenz und journalistischer Unabhängigkeit finden Sie unter go2.as/unabhaengigkeit.