Obrist entwickelt «Champagner-Motor» Zweizylinder mit mehr Laufruhe als ein Zwölfzylinder

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Ein kompakter Zweizylindermotor im Auto, der vibrationsfreier läuft als ein Zwölfzylinder, dem Massstab für Laufruhe bei Verbrennungsmotoren – mit dieser Entwicklung wartet die deutsch-österreichische Industriegruppe Obrist Group auf.

Das Unternehmen demonstriert den «Zero Vibration Generator» (ZVG) genannten Minimotor gerne mit einem darauf stehenden gefüllten Champagner-Glas, weil man der edlen Flüssigkeit darin zu keinem Zeitpunkt durch eine wie auch immer geartete Bewegung ansieht, wenn der Zweizylinder läuft. Der «Champagner-Motor» kommt in dem von der Gruppe forcierten Hyperhybrid-Konzept zum Einsatz.

Der «Trick» dabei: Der Minimotor wird gar nicht mit dem Antriebsstrang des Wagens verbunden, sondern dient ausschliesslich der Stromerzeugung und speist über eine kompakte Pufferbatterie einen Elektromotor, der das Fahrzeug antreibt. «Hyperhybrid verbindet die Vorteile der Elektromobilität mit der Einfachheit des gewohnten Tankvorgangs und löst damit die mit E-Autos zwangsläufig verbundene Frage nach der Reichweite», erklärt Frank Obrist, der das Hyperhybrid-Konzept gemeinsam mit seinem Team seit 2011 entwickelt hat. Denn der Wagen fährt mit herkömmlichem Sprit (Benzin oder E-Fuels) von jeder Tankstelle. Der Verbrauch liegt mit rund 1,5 Litern auf 100 Kilometer sehr niedrig, die Reichweite (ohne Nachtanken oder Laden) beträgt über 1000 Kilometer. Es wird also bei dieser hybriden im Unterschied zur blossen Elektromobilität keine neue Ladeinfrastruktur benötigt. Zudem entfallen die bei E Autos ansonsten notwendigen grossen und schweren Batterieblöcke – und damit auch die hohe Umweltbelastung, die mit der Produktion dieser Blöcke zwangsläufig verbunden ist.

Herzstücke des Hyperhybrid-Konzepts

Da der 45 kW starke und nur 110 Kilogramm leichte «Champagner-Motor» lediglich dazu dient, die Pufferbatterie des Wagens bei Bedarf zu laden und, wenn nötig, die Klimaanlage mit Strom zu versorgen, muss er nicht hochdrehen wie ein konventioneller Automotor, sondern läuft, sofern überhaupt, stets im optimalen Drehzahlbereich. Das Konstruktionsprinzip des Motors ist bewusst einfach: Technisch handelt es sich um einen Saugmotor mit Mehrkanaleinspritzung mit einem Liter Hubraum. Die bei Antriebsmotoren übliche variable Ventilsteuerung entfällt.

Die beiden Kurbelwellen arbeiten gegenläufig, so dass sich jedwede Vibration eliminiert. Ein gummigedämpftes Getriebe auf der zweiten Kurbelwelle minimiert die vom Getriebe erzeugten Geräusche. Ein integriertes Schwungrad kompensiert alle Trägheiten der rotierenden Teile, und zwar auch der externen Kräfte ausserhalb des Motors einschliesslich des Ölsystems mit der Ölpumpe. Dadurch und durch eine vollständige Kapselung in einer Schalldämmungsbox etwa von der Grösse eines Schuhkartons arbeitet der Motor praktisch geräuschlos und vibrationsfrei.

Neben dem «Champagner-Motor» stellt die Pufferbatterie ein zweites Herzstück des Hyperhybrid-Konzepts dar. Das kompakte Batteriepaket besteht aus zwei Schichten übereinander angeordneter Rundzellen in einem Vakuum, das mit einer in der Batterie integrierten Pumpe aufrechterhalten wird. Eine zwei Zentimeter dicke Isolierschicht sorgt für stets günstige Temperaturverhältnisse. Die gesamte Minibatterie wiegt lediglich 98 Kilo-gramm, rund 85 Prozent weniger als der Batterieblock etwa in einem Tesla Model Y. Dennoch verschafft sie dem Hyperhybrid mit 17,3 Kilowattstunden eine rein elektrische Reichweite von über 80 Kilometern; genug für 90 Prozent aller Fahrten im Alltag.

Alternative zur rein batterieelektrischen E Mobilität

Die Obrist Group bezeichnet ihr Konzept als serienreif und stuft es als eine Alternative zur rein batterieelektrischen E Mobilität ein. Der im Wagen verbaute «Champagner-Motor» erzeugt zwar, wenn er mit Benzin betrieben wird, Kohlendioxid (CO₂) – aber angesichts des geringen Verbrauchs sehr wenig. Im Gegenzug entfällt der sogenannte «CO₂-Rucksack» herkömmlicher E Autos durch die CO₂-Belastung der Atmosphäre bei der Herstellung der grossen Batterieblöcke beim Hyperhybrid beinahe vollständig. Wird der «Champagner-Motor» mit nachhaltig erzeugten E Fuels betrieben, kehrt sich die CO₂-Bilanz sogar um: Bei der Produktion des synthetischen Kraftstoffs kann der Atmosphäre mehr Kohlendioxid entzogen werden als bei der späteren Verbrennung im Minimotor freigesetzt wird. Die Obrist Group spricht von einem «CO₂-negativen» bzw. «klima-positiven» Ansatz.

Das Hyperhybrid-Konzept hat nach Ansicht der Entwicklungsschmiede gute Aussichten auf einen Einsatz in Europa, sofern das für 2035 geplante Zulassungsverbot für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor eine Ausnahme vorsieht für Wagen, die mit E Fuels fahren. In Deutschland ist der Anteil der an E-Autos Interessierten in den letzten zwei Jahren von 34 auf 29 Prozent zurückgegangen, hat eine aktuelle Umfrage von McKinsey ergeben. Demnach bereut knapp ein Viertel aller E-Auto-Fahrer den Umstieg auf Elektromobilität. Ein kritischer Faktor ist offenbar die E-Infrastruktur: Nur sieben Prozent halten das bestehende Ladenetz für ausreichend – ein Hemmnis, das mit dem Hyperhybrid auf einen Schlag keine Rolle mehr spielen würde. Losgelöst davon bleibt das Obrist-Konzept für den Rest der Welt interessant: Nur ein gutes Fünftel aller Fahrzeuge rund um den Globus fährt auf europäischen Strassen.

(neu)

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