Mobilität im Wandel

Mercedes möchte einen echten Hybrid, also wohl keinen Plugin-Hybriden, bauen.

Ähnlich wie der Toyota-Prius, allerdings nur mit einem 20KW-EMotor statt dort mit über 70KW, also nichts mit in der Stadt rein elektrisch fahren, es geht wohl primär darum den Verbrauch zu reduzieren.

Neue Mercedes-Motoren:
Spätzle mit Bambussprossen
Von Johannes Winterhagen
03.12.2024

Deutsche Wertarbeit, made in China. Es ist recht unwahrscheinlich, dass Mercedes-Benz die Herkunftsbezeichnung in den Zylinderkopf der neuen Vierzylindermotoren graviert, wenn diese im kommenden Jahr im CLA debütieren. Gebaut werden die kleinen Verbrenner künftig vom chinesischen Partner Geely, dessen Gründer zugleich Großaktionär des Stutt­garter Autoherstellers ist. Doch die Technik, so versichern die an der Entwicklung beteiligten Ingenieure einhellig, sei voll und ganz in der deutschen Heimat entwickelt.

Dass es überhaupt noch einen neuen Verbrennungsmotor gibt, trotz des vorangestellten Bekenntnisses zur Elektromobilität, begründet Norbert Merdes, Entwicklungsleiter für elektrische Antriebe, mit der weiterhin vorhandenen Nachfrage nach Hybridfahrzeugen. So stellt Mercedes-Benz im Frühsommer 2025 das kleinste Modell, das A- und B-Klasse sowie das bisherige Coupé CLA ablösen soll, in zwei Versionen in die Schauräume, als Batterieauto und als Hybridfahrzeug. Der Kunde hat die Wahl, und in beiden Fällen ist der technische Fortschritt deutlich.

Verbrenner nur noch als milde Hybride

Den neuen Vierzylinder-Benziner, intern M252 genannt, gibt es mit einem einzigen Hubraum von 1,5 Liter, aber in drei Leistungsstufen von 136 bis 190 PS (110 bis 140 kW). Der Verbrenner tritt stets in Begleitung einer elektrischen Maschine mit 20 kW Leistung und einem Drehmoment von 85 Newtonmeter auf. Während des Bremsens kann der Elek­tromotor mit maximal 25 kW Energie rekuperieren. Dass die elektrische Leistung relativ bescheiden ausfällt, ist eine Folge der Entscheidung, die Spannung auf 48 Volt zu begrenzen und auf externes Laden zu verzichten. Allerdings ist ein solches System auch deutlich kostengünstiger.

Immerhin soll es elektrisches Fahren bis zu einer Geschwindigkeit von 100 km/h ermöglichen, freilich nur, sofern es gilt, in der Ebene das Tempo zu halten. Damit ist es dem Verbrenner möglich, Betriebsbereiche mit besonders hohem spezifischem Kraftstoffverbrauch zu vermeiden. Konkrete Angaben zum Verbrauch blieb Mercedes-Benz ein halbes Jahr vor dem Verkaufsstart noch schuldig, ein Entwickler sagte aber, man könne Dieselniveau erreichen, zumindest solange man nicht sehr schnelle und weite Strecken auf der Autobahn zurücklege.

Der Verbrenner ist konsequent für den Einsatz als Kraftmaschine in einem hy­briden Antrieb entwickelt. Dazu gehört vor allem das frühe Schließen der Einlassventile (Miller-Verfahren) und damit einhergehend die für einen Benziner hohe Verdichtung von zwölf zu eins. Ein pfiffiges Detail stellt die Turboaufladung dar, bei der die Segmentturbine nicht über einen, sondern über zwei Kanäle angeströmt wird. Je nach Lastanforderung schaltet ein Ventil die Kanäle frei, was eine vergleichbare Wirkung auf dem Drehmomentaufbau haben kann wie ein Lader mit variabler Turbinengeometrie. Die mit 200 bar arbeitende Hochdruckeinspritzung stammt wie zahlreiche andere Komponenten aus den Sechs- und Achtzylindermotoren, die weiterhin in Deutschland montiert werden.
Die komplette Antriebseinheit passt quer zwischen die Räder vorn, der 1,3 kWh kleine Akku unter den Fahrersitz. Teilzeit- und Vollzeitelektriker unterscheiden sich in der Karosserieform nicht. Wo sich in Letzterem der Akku unter dem Fahrgastraum befindet, passt in Ersterem die Abgasanlage hinein sowie ein mechanischer Durchtrieb für die geplante Allradvariante.

Über die Batteriechemie entscheidet der Kunde

Wer rein elektrisch fahren kann und will, hat erst einmal eine wesentliche Entscheidung zu treffen. Den Akku bietet Mercedes-Benz nämlich mit zweierlei, sich grundlegend unterscheidender Chemie an. Einmal in Lithium-Ionen-Technik mit einem Speichervermögen von 85 kWh, einmal als Lithium-Eisenphosphat-Batterie, die – da das Gehäuse jeweils identisch ist – deutlich weniger Strom speichern kann, nämlich 58 kWh. Über die Zelllieferanten fällt kein Wort, trotz mehrfachen, insistierenden Nachfragens dieser Zeitung. Es ist davon auszugehen, dass auch hier chinesische Lieferanten den Zuschlag bekommen haben. Montiert werden soll der Akku auf jeden Fall im sächsischen Kamenz. Die Lithium-Ionen-Zellen erreichen eine Energiedichte von 680 Wattstunden je Liter, rund ein Drittel mehr als in den aktuellen Modellen. Wesentliche Änderung ist ein – ebenfalls nicht genau bezifferter – Siliziumanteil in der Graphitanode. Um die Sicherheit trotz des ­hohen Energieinhalts zu verbessern, verbaut Mercedes-Benz zwischen den Zellen einen Separator, er soll verhindern, dass die Hitze einer sich zu stark erwärmenden Zelle auf die benachbarten Zellen übergeht.

Den größten Fortschritt stellt das 800-Volt-Bordnetz dar, das bislang außer Porsche noch kein deutscher Hersteller anbietet. In seiner neuen Klasse will BMW allerdings im kommenden Jahr ebenfalls mit der im Vergleich zu gewöhnlichen Batterieautos doppelten Spannung an den Start gehen. Die Ladegeschwindigkeit verdoppelt sich theoretisch dadurch ebenfalls, in der Praxis sollen CLA und Konsorten mit dem Lithium-Ionen-Akku Ladeleistungen von bis zu 320 Kilowatt erreichen. Den Wert für die Lithium-Eisenphosphat-Variante gibt Mercedes-Benz noch nicht bekannt, er sollte nicht viel schlechter ausfallen, denn an sich vertragen diese auch in schweren Nutzfahrzeugen verbauten Zellen relativ große Ladeströme.

Mit dem Elektroantrieb kehrt Mercedes-Benz zum Standardantrieb, der angetriebenen Hinterachse, zurück, eine Tradition, die in den Neunzigern mit der ersten A-Klasse verlassen wurde. Der Hinterachsmotor soll bis zu 200 kW (272 PS) in Vortrieb umsetzen, ergänzt um einen optionalen Zusatzmotor an der Vorderachse mit 85 kW (116 PS). Das hintere Aggregat, und das ist eine in den Eingeweiden versteckte Weltneuheit, paart sich mit einem Zweiganggetriebe. Bislang sind die meisten Elektroautos mit einem einzigen Gang, also einer festen Übersetzung, ausgestattet. Die Umschaltung erfolgt über zwei Planetenradsätze, die direkt an den Motor angeflanscht sind. Hinzu kommen eine Lamellen- und eine Klauenkupplung, ein nicht unerheblicher Aufwand also, der allerdings genau das tut, was Getriebe tun sollen.

Für das Anfahren beträgt die Übersetzung elf zu eins und stellt so maximales Drehmoment bereit. Mit steigender Drehzahl verlässt ein jeder Elektromotor jedoch den Kennfeldbereich, in dem er besonders effizient arbeitet, zudem wartet jenseits des Eckpunkts barsche Enttäuschung, etwa wenn es gilt, auf der Autobahn zügig zu überholen. Dann ist hier längst der zweite Gang eingelegt, mit einer Übersetzung von fünf zu eins, und so sollen Durchzug und niedriger Stromverbrauch kein Widerspruch bleiben. Mit ungefähr zwölf Kilowattstunden auf 100 Kilometer soll sich der CLA dann begnügen, im Normzyklus freilich. Der aktuelle EQB genehmigt sich mindestens 15,2 kWh.

Nun ist ein Auto mehr als seine Antriebe, und auch die lassen sich nicht allein anhand von Exponaten und Präsentationen beurteilen. Diese Redaktion schaut daher gespannt ins kommende Jahr, wenn der Stern des schon auf der IAA 2023 als Studie gezeigten kleinen Mercedes aufgeht. Ob er wohl leuchtet?

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