Antriebs-technologien von PKWs - Fardad Samei Münster 11.07.2018 - Unternehmensimpulse
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Antriebs-
technologien
von PKWs
Fardad Samei
Münster
11.07.2018
© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbH
Tesla, wo geht die
Reise hin…
Elektroautos! –
Ladestationen?
Elektromotor –
Antriebstechnologie
der Zukunft?
Hersteller tricksen mit
„Schummelsoftware“
Wenn man an
Diesel denkt, hat
man sofort den
Dieselskandal vor
Augen!
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Inhaltsverzeichnis
• Vorgehensweise
• Dieselmotor
• Ottomotor
• Ressource: Erdöl
• Elektromotor
• Hybridmotor
• Synthetische Kraftstoffe
• Brennstoffzelle
• Kostenpunkt (Anschaffungspreis)
• Gesellschaftliche Wahrnehmung
• Fazit
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Vorgehensweise bei der Studie
Rücksprache
Gliederung der Inhalte Präsentation Feedback von
Recherche und Austausch
Themen strukturiert angefertigt Kollegen
mit Kollegen
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Welche Antriebstechnologien gibt es?
• Diesel
• Benzin- bzw. Ottomotoren
• Elektro
• Hybrid
• Brennstoffzelle
• Antrieb mit synthetischen Kraftstoffen
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Dieselmotor
Erfinder des Dieselmotors ist Rudolf Diesel.
Erfunden in der Zeit von 1893 bis 1897.
Merkmal: Selbstzünder, Verbrennungsmotor
Bildquelle: Mercedes Benz
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Dieselmotor
Vorteile Nachteile
• Kraftentfaltung stärker durch • Der Verbrauchsvorteil nimmt bis zu
Drehmoment 15% ab in den nächsten Jahren
• Verbrauch geringer als bei • Die Anschaffungskosten sind höher
Ottomotoren als beim Ottomotor
• Der Verbrauchsvorteil ist bei 30% • Die Nachfrage ist nur in Europa groß.
• Abweichungen zwischen Labor In den USA und in China nur ein
und Straßenmessungen Marktanteil von ca. 3 %
• C02- Emissionen sind geringer • Problem: Stickstoffoxide werden
ausgestoßen
• Eher eine Antriebstechnologie
• Im Bezug auf Rohstoffe: Erdöl
für Langstrecken
abhängig
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Kraftstoff
• Kraftstoffe werden aus Erdöl gewonnen.
• Der Dieselkraftstoff ist ein Kraftstoff, der in Erdölraffinerien hergestellt
wird.
• Im Vergleich zu Benzin, ist der Dieselkraftstoff deutlich weniger
entzündlich.
• Dieselkraftstoff führt zu weniger Verdunstungsemissionen.
Bildquelle: Shell
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Vier-Takt und Zwei-Takt Prinzip
Vier-Takt
• Die vier Takte im Zylinder werden in zwei Kurbelwellenumdrehungen
durchlaufen
• Luftzufuhr und der Abgasausstoß steuern die Ventile
• Entsprechend den Steuerzeiten werden die Ein – und Auslasskanäle frei und
wieder verschlossen
Zwei-Takt
• Meist bei schwereren Fortbewegungsmitteln eingesetzt wie zum
Beispiel Schiffen, Flugzeugen und Eisenbahnen
• Arbeitszyklus: Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausströmen läuft
während einer Umdrehung der Kurbelwelle ab
• Kurbelkammer und Zylinder müssen zusammen wirken, da alle vier
Takte bewältigt werden müssen
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Situation in Deutschland
• Diesel soll sich „nur“ für Vielfahrer lohnen.
• Der Dieselkraftstoff ist niedriger besteuert als das Benzin. Im Schnitt
beträgt hier die Preisdifferenz 22 Cent pro Liter.
• Die Anschaffungskosten für ein Fahrzeug mit Dieselmotor amortisieren
sich schneller.
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHDieselskandal
• Anwendung von Abschalteinrichtung
• Abgastests wurden durch ein gezwungenes Softwareupdate manipuliert
• Erste Dieselautos fingen an nach dem sogenannten Update, mehr
Kraftstoff zu verbrauchen
• Erste Fälle des Dieselskandals tauchten in den USA auf
• Die Besitzer der Autos mit „Schummelsoftware“ sollen entschädigt oder
gegebenenfalls ihr manipuliertes Fahrzeug gegen einen Neuwagen
tauschen können
• Der Skandal kostete VW rund 25 Milliarden Euro
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbH© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbH
Ottomotoren
• Erfunden wurde der Ottomotor von Nicolaus August Otto
• Der Ottomotor wird mit einem Benzinluftgemisch betrieben
• Läuft ebenfalls nach dem Zwei-Takt und Vier-Takt Prinzip
Quelle: VW
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHOttomotoren
Vorteile Nachteile
• Es sind höhere Drehzahlen • Sehr geringer Wirkungsgrad
möglich gegenüber dem Diesel • Umweltbelastend durch
• Ausgereifter als der Diesel: seit Feinstaub-Produktion
mehr als 100 Jahren in der
• Im Bezug auf Rohstoffe: Erdöl
Entwicklungs- und
abhängig
Produktionsphase
• Saubere Verbrennung im
Verhältnis zu Diesel
• Geringere Steuer gegenüber
Dieselmotoren
• Höhere Leistungen auf
Kurzstrecken
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHRessource Erdöl
• Erdöl wird für den Antrieb von Otto- und Dieselmotoren
benötigt.
• Erdöl ist vielfach einsetzbar, zum Beispiel auch in den
Bereichen Medizin und bei der Produktion von Kunststoff.
• Begrenzte Ressource
• Politische Konflikte um die Ressource
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHErdöl
Vorteile Nachteile
• Öl liefert der Zivilisation • Begrenzung der Erdölvorräte
Kraftstoffe • Erdölförderländer können Preise
• Öl verursacht teilweise geringere bestimmen
Luftverschmutzung als Kohle, da →Einfluss auf Politik und Wirtschaft
es sauberer verbrennt
• Immer wieder geraten mehrere
Tonnen Öl in Gewässer
• Bedrohung des Ökosystems
• Tiere sterben
→Jedes Jahr gelangen um die
100.000 Tonnen Öl in Gewässer
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHElektromotoren
Die Anschaffungskosten für günstigste E-Autos betragen rund 15.000 Euro.
Die Motoren werden durch elektrischen Strom angetrieben.
E-Autos haben eine Batterie, welche an der Steckdose geladen werden kann.
Bildquelle: Opel
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHElektromotoren
Vorteile Nachteile
• Förderprämie vom Staat • Fehlende Infrastruktur
• 10 Jahre wird keine KFZ-Steuer • Kosten für ein E-Auto bis zu 50%
fällig höher als von PKWs mit
Verbrennungsmotoren
• Keine Kosten für die Betankung
• Geringe Wartungskosten • Nicht geeignet für Langstrecken
• Geringer Verschleiß an Bremsen • Eingeschränkte
Klimafreundlichkeit: Braunkohle,
• Keine Emission bei Verwendung Steinkohle zur Stromerzeugung
von Ökostrom
• Bei hohen Temperaturen und
• Geräuscharmes Fahren: keine schneller Fahrweise reduziert
Lärmbelästigung sich die Akkuleistung
→ Sehr gutes Konzept → Konzept noch nicht ausgereift
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHHybridmotoren
• Kombination aus zwei Antrieben
• Der E-Motor wird durch die Rückwirkung der Bremsenergie im Betrieb
wieder aufgeladen
• Meist ein Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor
• Hybridfahrzeuge fahren ungefähr bis zu 60 km mit dem Elektromotor,
dann mit Verbrennungsmotor
Bildquelle: BMW
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHHybridmotoren
Vorteile Nachteile
• Elektrisches Fahren auf der einen • Kosten sind hoch durch zwei
Seite Antriebstechniken in einem
• Weite Strecken zurücklegen auf Fahrzeug
der anderen Seite • Mehr Gewicht durch zwei
Antriebstechniken = Mehr
• Bei Fahrten in der Innenstadt
Kraftstoffverbrauch
wird bis zu 25% weniger
Kraftstoff verbraucht. Durch die
Rückwirkung der Bremsenergie
lädt sich die Batterie wieder auf.
• Keine Angewiesenheit auf
Ladestationen, durch den
vorhandenen
Verbrennungsmotor
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHBrennstoffzelle
• Arbeitet mit Wasserstoff
• Schadstofffreier Antrieb
• Im Gegensatz zu Elektromotoren können
Brennstoffzellenautos in 3 Minuten befüllt werden
• Wird stark beforscht (Zukunftstechnologie)
• Hohe Kosten
Quelle: BMW
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHSynthetische Kraftstoffe
• Ziel: ablösen von herkömmlichen Kraftstoffen, wie Diesel, Benzin und
Rohstoffe zur Stromerzeugung
• Idee: Mit Strom aus regenerativen Quellen den ,,sauberen
Dieselkraftstoff‘‘ herzustellen
• Kosten: Motor würde im Moment 50.000 € kosten
• Die Forschung macht Fortschritte. Mit einem Ergebnis für die
Allgemeinheit wird im Jahr 2050 gerechnet. Beforscht wird das Thema
vor allem von Autoherstellern
• Politik: In Deutschland unterstützt dies, vor allem die Deutsche Energie
Agentur und das Bundesministerium für Bildung und Forschung
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHKostenpunkt für den Kunden
Anschaffungskosten
• Benzin ist generell am günstigen
• Das gleiche Fahrzeugmodell also Diesel/Benzin kostet mit Dieselmotor
immer mehr (Mindestaufpreis von 2.000 Euro). Beim Dieselfahrzeug
müssen viele Teile stabiler sein.
• Elektromotoren sind generell teurer in der Anschaffung, werden aber
durch Prämien befördert.
• Hybridautos sind durch zwei Antriebsquellen teurer.
• Synthetische Kraftstoffe sind noch in der Entwicklung. Aktuell sind die
Herstellungskosten sehr hoch.
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHResümee
Wenn ich mich für eine Antriebstechnologie entscheiden
könnte, würde ich mich wie folgt entscheiden:
Hybridfahrzeug:
• Ein perfektes Gleichgewicht
• Leistungsstark und gleichzeitig umweltschonend
• Gewinnt immer mehr Reichweite
• Die Akzeptanz etabliert sich in der Gesellschaft
© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHGesellschaftliche Wahrnehmung von
Antriebstechnologien
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHGesellschaftliche Wahrnehmung von
Dieselautos
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHGesellschaftliche Wahrnehmung von
Elektroautos
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHTesla 28
Gesellschaftliche Wahrnehmung von
Hybridautos
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHGesellschaftliche Wahrnehmung von
Benzinautos
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHGesellschaftliche Wahrnehmung von
synthetischen Kraftstoffen
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHFazit
• Es gibt noch nicht ,,die eine oder keine‘‘ Antriebstechnologie
• Alle Antriebstechnologien haben ihre Existenzberechtigung verdient
durch die benannten Vor- und Nachteile
• Gesellschaft fordert ressourcenarme Antriebstechnologie, dies wird von
der Politik anerkannt, jedoch nicht umgesetzt
• Jeder soll sich seine eigene Meinung bilden!
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHQuellen
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http://www.faz.net/aktuell/technik-motor/motor/vorteile-eines-dieselmotors-
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https://de.wikipedia.org/wiki/Dieselmotor#Situation_in_Deutschland
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selbstzuenders-schwinden-a-883170.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Ottomotor
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHQuellen
http://www.autobild.de/artikel/vw-abgasskandal-aktuelle-news-und-updates-
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https://www.handelsblatt.com/unternehmen/industrie/das-klingt-doch-sehr-nach-
schweigegeld-in-der-dieselaffaere-trennte-sich-audi-von-managern-dabei-
flossen-millionen/22761726.html?ticket=ST-535055-
gd4li669kBMXOncdZgHP-ap4
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wasserstofffahrzeuge-brennstoff-lpg-erdgas
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verkehrswende
https://www.focus.de/auto/synthetische-kraftstoffe-loesung-oder-sackgasse_id_7899254.html
https://www.zeit.de/mobilitaet/2018-04/synthetische-kraftstoffe-klimaschutz-
rettung-verbrennungsmotor
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© HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbHVielen Dank Für Fragen und Anregungen: Fardad Samei HEPP Unternehmensimpulse GmbH Telefon 0251 384994-40 Telefax 0251 384994-50 Mail post@hepp.ms hepp.ms Hafenweg 26b 48155 Münster 35 © HEPP Höslinger Gesellschaft für Unternehmensimpulse mbH
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