BMW-Ideen zur besseren Abwärme-Nutzung bei Fahrzeugen

BMW i | 20.10.2009 von 3

Schon seit es Verbrennungsmotoren gibt stellen sich Ingenieure die Frage, wie man die reichlich vorhandene Abwärme nutzen und den Motor so effizienter mit seinem Kraftstoff …

Schon seit es Verbrennungsmotoren gibt stellen sich Ingenieure die Frage, wie man die reichlich vorhandene Abwärme nutzen und den Motor so effizienter mit seinem Kraftstoff umgehen lassen könnte. Während man sich bisher außerdem die Frage stellen musste, wie man Motorbauteile vor dem Überhitzen schützen kann, wird es in Zukunft noch eine weitere Frage zu beantworten geben: Wo kann ich mit wenig Aufwand viel Temperatur erzeugen?

Während man bisher rund zwei Drittel der im Kraftstoff gespeicherten Energie nicht nutzen konnte und somit effektiv nur ein Drittel tatsächlich für den Vortrieb verwendete, glaubt man sich nun an der Schwelle zu einer deutlich effizienteren Nutzung der fossilen Brennstoffe.

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Ein Schritt zur besseren Nutzung der ohnehin vorhandenen Wärme wird früher oder später die vollständige Verkapselung der Motoren sein, die dadurch ihre Wärme deutlich länger als bisher speichern können. Dadurch soll es praktisch keine Kaltstarts mehr geben – bis zum Erreichen der Betriebstemperatur verbrauchen Motoren schließlich auch heute noch deutlich mehr Kraftstoff als danach – wovon vor allem jene Kunden profitieren würden, die ihrem Auto oft sogar hauptsächlich Kurzstrecken zumuten.

Ein Prototyp mit schon mit heute verfügbaren Materialien, die normalerweise vor allem am Unterboden Verwendung finden, hat bereits unter Beweis gestellt, dass sich die Motortemperatur selbst nach 12 Stunden Pause noch bei rund 40° Celsius befinden kann, wenn der Motor vorher seine Betriebstemperatur erreicht hat. Die Kaltstartphase verkürzt sich dadurch wesentlich, natürlich wie bisher unterstützt durch die intelligente Luftklappensteuerung hinter den Nieren, die während der Warmlaufphase keine Kühlluft zum Motor vordringen lässt.

Eine weitere Verbrauchsreduzierung um rund zwei Prozent erhofft sich BMW von der besseren Nutzung der Abwärme des Abgasstrangs. Mit Hilfe der von der NASA entwickelten und aus der Raumfahrt bekannten thermoelektrischen Generatoren kann die Wärme der Abgase in elektrische Energie umgewandelt werden, dabei entstehen bei normaler Fahrt rund 250 Watt – das entspricht in etwa der Hälfte des Stromverbrauchs einer normalen 5er Limousine – ohne dass man dafür Energie aufwänden müsste, denn die Abgase sind ja ohnehin warm.

Der dritte Ansatz beschäftigt sich mit einem effektiven Hitzetransfer von Stellen, wo diese überflüssig ist zu Stellen, wo sie benötigt wird. Ein Beispiel dafür wäre das Nutzen heißer Abgase zum schnelleren Erwärmen des Getriebeöls, wodurch dort weniger Reibungsverluste entstehen würden.

Auch die Heizung des Innenraums ließe sich bei besserer Nutzung der im Abgas gespeicherten Wärme effizienter gestalten, denn heute kommen dafür oft elektrische Zusatz-Heizer zum Einsatz, die dann unnötig werden würden.

Auch wenn in diesem Artikel noch einige Dinge im Konjunktiv formuliert wurden, können wir uns sicher sein, dass die entsprechenden Techniken bereits relativ weit entwickelt sind. Es wäre schließlich eher untypisch für BMW, dass mit einem offiziellen Statement für Techniken getrommelt wird, die noch weit von der Serienreife entfernt sind – derartiges Handeln hat man bisher meist anderen Herstellern überlassen und es bleibt zu hoffen, dass das auch diesmal so ist.

(Bilder & Infos: BMW via MotorAuthority.com)

  • Holgi

    Wenn ich mich richtig erinnere, hat BMW schon einmal, vor vielen Jahren, als Sonderzubehür einen Latentwärmespeicher im 5er als Sonderzubehör angeboten. War mit irgend einem Spezialsalz gefüllt, der Kaltstart sollte damit verkürzt werden. Hat sich aber nicht durchgesetzt.

  • pousa13

    jap, das gabs als sonderausstattung, war aber nicht wirklich beliebt.

    ich frag mich bei der thematik aber eher, was dann 1. aus dem klang eines fahrzeugs wird, der ja dann wirklich nurnoch “künstlich” durch irgendwelche soundrohre erzeugt werden muss aber viel interessanter 2. wie man die immense hitze dann im sommer handhaben will, wenn man das auto bei 35° mal über die autobahn prügelt?

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