Aus der Vielfalt wächst die Kraft

19.9.2022

Aus der Vielfalt
wächst die Kraft

 

Mahle, seit einem Jahrhundert Spezialist für Motoren, ist längst zu einem Systemanbieter für nachhaltige Mobilität geworden. Effiziente, leistungsstarke Elektromotoren, wegbereitende Technologie für die Brennstoffzelle, eine smarte Ladeinfrastruktur für ganze Parkhäuser und Lösungen für CO2-neutrale Wasserstoffmotoren gehören zum Programm des Technologiekonzerns.

Mit intelligentem Thermomanagement ermöglicht Mahle den effizienten Einsatz verschiedener Antriebskonzepte in Lkw.
Foto: © Kai R Joachim

Mahle erwartet eine deutliche Zunahme der Antriebsvielfalt im Nutzfahrzeugbereich. Bis zum Jahr 2035 werden aus Sicht des Technologiekonzerns rund 30 Prozent aller neu zugelassenen Nutzfahrzeuge weltweit rein elektrisch mit Batterie oder Brennstoffzelle unterwegs sein. Daher hat der Automobilzulieferer Technologien für alle Antriebsformen bis zur Marktreife entwickelt. Als Weltpremiere zeigt Mahle auf der IAA Transportation in Hannover seinen neuen SCT E-Motor (Superior Continuous Torque), der eine extrem hohe Dauerleistung ermöglicht und sich damit besonders gut für Nutzfahrzeuge eignet. Zudem bietet Mahle Systemlösungen für batterieelektrische Antriebe, Brennstoffzelle und saubere Verbrennungsmotoren an, die auch mit Wasserstoff betrieben werden können. Modulare Thermomanagementsysteme sorgen zusätzlich für mehr Effizienz
und deutliche Kostenvorteile. Die intelligente Ladeinfrastrukturlösung chargeBIG von Mahle erleichtern das Laden ganzer Fahrzeugflotten.

Der SCT E-Motor liefert auch im Dauerbetrieb 90 Prozent seiner Spitzenleistung. Die Ölkühlung macht es möglich.

„Den nötigen Beitrag des Verkehrssektors zum Klimaschutz leisten wir durch eine realistische und technologieoffene Sicht auf Kunden und Märkte. Wir konzentrieren deshalb unsere Entwicklungsaktivitäten auf drei Bereiche: batterieelektrische Antriebe und Brennstoffzelle, das Thermomanagement und hoch effiziente, saubere Verbrennungsmotoren“, sagte Michael Frick, Vorsitzender der Mahle Konzern-Geschäftsführung (ad interim) und CFO. Knapp ein Fünftel des Umsatzes erzielt Mahle mit Nutzfahrzeugen. Zu den Kunden der Stuttgarter zählen alle großen Fahrzeughersteller weltweit.

SCT E-Motor – ein spurtstarker Dauerläufer

Der neue Mahle SCT E-Motor beseitigt ein Dilemma von Elektroantrieben: die hohe Diskrepanz zwischen Dauer- und Spitzenleistung. Während bisherige E-Motoren ihre Spitzenleistung nur für kurze Zeit erbringen können und dann auf etwa 60 bis 70 Prozent abfallen, kann der Mahle SCT E-Motor dauerhaft mit mehr als 90 Prozent seiner Spitzenleistung betrieben werden. Er ist dabei wesentlich kleiner und leichter als ein herkömmlicher E-Motor mit der gleichen Dauerleistung. Damit eignet er sich für den Einsatz in allen Fahrzeugklassen, auch im schweren Nutzfahrzeug. Den notwendigen Technologiesprung beim SCT E-Motor hat Mahle durch den Einsatz einer innovativen integrierten Ölkühlung erzielt. Mit der Einführung des neuen E-Motors wird Mahle zum Vollsortimentsanbieter im Bereich elektrischer Antriebe. Vom Pedelec und E-Scooter über Pkw und Transporter bis hin zu schweren Nutzfahrzeugen, Offroad- und Industrieanwendungen – Mahle elektrifiziert alles, was Räder hat.

chargeBIG ermöglicht die kostengünstige und effiziente Elektrifizierung von mehr als 100 Parkplätzen. Ideal für Parkhäuser und Betreiber von Fahrzeugflotten.

Unter dem Motto „Laden so schnell wie nötig, nicht so schnell wie möglich“ bietet chargeBIG eine kostengünstige Ladeinfrastruktur für Parkplätze und Parkhäuser von 18 bis mehr als 100 elektrifizierten Stellflächen. Ziel ist es, möglichst viele Parkplätze zu elektrifizieren, ohne an jedem eine aufwendige Ladesäule oder Wallbox zu installieren. Meist werden in Parkhäusern die wenigen Ladestationen auch noch von bereits geladenen Fahrzeugen blockiert. Hier setzt das chargeBIG-
Konzept an: Die technischen Komponenten werden so weit wie möglich an einer zentralen Einheit zusammengefasst und am jeweiligen Parkplatz nur ein Anschluss mit Ladekabel installiert. Die an jedem Parkplatz notwendigen Komponenten werden so auf ein Minimum reduziert. Die ideale Lösung für Parkhäuser, Firmenparkplätze und Flottenbetreiber.

Wegbereiter für den Einsatz der Brennstoffzelle

Neben dem batterieelektrischen Antrieb wird die Brennstoffzelle als CO2-neutrale Energiequelle im Nutzfahrzeug eine große Rolle spielen. Sie erzeugt aus Luft und Wasserstoff elektrische Energie. Damit sie fehlerfrei funktioniert, muss die zugeführte Außenluft konfektioniert werden. Mahle Luftfilter schützen die Brennstoffzellen zuverlässig über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs hinweg vor Partikeln und Schadgasen. Ein modulares Konzept macht den Einsatz einfach und günstig. Um optimal arbeiten zu können, brauchen Brennstoffzellen außerdem feuchte Luft. Dafür sorgen die Flachmembranbefeuchter von Mahle. Sie erhöhen die Effizienz und schützen die teure Zelle vor Austrocknung. Damit die Brennstoffzelle eine hohe Spannung über alle Lastbereiche zur Verfügung stellen kann, hat Mahle einen Hochvolt-DC/DC-Wandler entwickelt. Er deckt hohe Leistungen von bis zu 180 kW ab, erreicht dabei eine Effizienz von mehr als 97 Prozent und erzielt eine sehr hohe Leistungsdichte. Damit wird Mahle zum Wegbereiter der Brennstoffzelle im Nutzfahrzeug.

Diesen Motor hat Mahle für den Betrieb mit Wasserstoff optimiert. Für Einsätze im Schwerlastbereich oder in Minen ist diese CO2-neutrale Lösung optimal.

Neben der Brennstoffzelle hat der Einsatz von Wasserstoff als Verbrennungskraftstoff das Potenzial, viele Schwerlast- und Off-highway-Anwendungen besonders schnell klimaneutral zu machen. Wasserstoffmotoren eignen sich ideal für hohe Lastzyklen mit plötzlichen Laststufen und kommen mit Hitze, Verunreinigungen und Vibrationen gut klar. Mehr als 100 Jahre Erfahrung fließen bei Mahle in die Entwicklung dafür notwendiger Motorkomponenten: Eine neue Power Cell Unit – ein System aus Kolben, Kolbenringen, Pleuel, Bolzen und Laufbuchsen sowie ein Hochdruck-Impaktor zur Spülung des Kurbelgehäuses. Damit kann Wasserstoff hocheffizient und sicher in Verbrennungsmotoren mit einer langen Lebensdauer eingesetzt werden.

Thermomanagement für mehr Effizienz

Die Expertise in Antrieb und Thermomanagement (Heizung und Kühlung) ermöglicht es Mahle, „genau die Themen zu adressieren, die unsere Kunden bei der Entwicklung von E-Fahrzeugen besonders herausfordern: Reichweite, Leistung, Schnellladefähigkeit und Komfort in der Fahrerkabine“, sagte Martin Berger, Leiter der Konzernforschung und Vorausentwicklung bei Mahle. Dank einer in der Branche unerreichten Portfoliobreite ist der Konzern in der Lage, einzelne Komponenten und Subsysteme perfekt aufeinander abzustimmen. Kostbare Energie wird damit so wenig wie möglich für Heizung oder Kühlung verwendet, sondern steht für den Antrieb zur Verfügung. Auch für Fahrzeuge mit Brennstoffzelle und Verbrennungsmotoren spielt das Thermomanagement eine wachsende Rolle: „Mit Blick auf die zunehmende Diversifizierung im Antriebsmix bei Nutzfahrzeugen ist es unsere Aufgabe, unseren Kunden für alle Antriebsformen die passende Lösung anzubietenl“, sagte Roger Busch, Leiter der globalen Entwicklung des Geschäftsbereichs Thermomanagement. Erreicht wird dies durch einen modularen Aufbau des Systems. Dessen Kernbausteine sind das Kühlmodul, die Klimaanlage, Hochvolt-Heizer, der elektrische Kompressor, Batterie- und Elektronik-Kühlsysteme, die Kühlmittelpumpe sowie ein Ölmanagementmodul zur Temperierung des E-Motors.

Mit diesen und weiteren Innovationen positioniert sich Mahle als Systemanbieter für eine nachhaltige Mobilität und Logistik, der die Zukunftsthemen im Antrieb – nicht nur von Nutzfahrzeugen – angeht.

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