Technik zur Bremsenergie-Rückgewinnung soll bald marktreif sein

Schwungradspeicher sind wieder auf dem Vormarsch. Das Prinzip wurde schon in den 50er-Jahren in Stadtbussen, den so genannten Gyrobussen, eingesetzt – ohne durchschlagenden Erfolg. Auch im Rennsport werden Schwungradspeicher verwendet. So gab im März 2010 der Porsche 911 GT3 R Hybrid mit Schwungradspeicher sein Debüt bei einem Langstreckenrennen auf dem Nürburgring – das Auto schied aber mit technischem Defekt aus. Nun will Volvo die Technik für seine Serienautos weiterentwickeln.

Einfaches Prinzip
Das Prinzip ist einfach: Man nimmt ein Schwungrad, auch Rotor genannt, und versetzt ihn mit Überschussenergie vom Bremsen in eine schnelle Drehbewegung. Wenn dann Energie benötigt wird, wird sie wieder an die Antriebsachse abgegeben. So ist das Schwungrad eine Alternative zur Rekuperation mit normalen Akkus. Volvo nennt sein System Flywheel KERS, wobei Flywheel die englische Übersetzung von Schwungrad ist und die aus der Formel 1 bekannte Abkürzung KERS für Kinetic Energy Recovery System steht.

80 PS Zusatzenergie und weniger Verbrauch
Während des Bremsens schaltet sich der Motor automatisch ab. Die Bremsenergie treibt das Schwungrad an und bringt es auf bis zu 60.000 U/min. Beim Anfahren wird die gewonnene Bremsenergie vom Schwungradspeicher über ein Getriebe an die Hinterachse übertragen. Daraus resultiert eine zusätzliche Leistung von 80 PS und eine Steigerung des Drehmoments. Damit soll sich ein Vierzylindermotor so kraftvoll fahren lassen wie ein Sechszylinder. Die Schwungrad-Energie verbessert die Beschleunigung beim Anfahren und wird darüber hinaus auch zur Unterstützung des normalen Fahrbetriebs genutzt. Gleichzeitig wird bis zu 20 Prozent Sprit gespart. Im offiziellen Spritverbrauchszyklus (Neuer Europäischer Fahrzyklus, NEFZ) kann der Verbrennungsmotor für die Hälfte der Fahrzeit ausgeschaltet bleiben.

Leichtbau-Lösung aus CFK
Ein Vorläufer der Schwungradspeicher-Technik wurde bereits in den 80er-Jahren in einem Volvo 240 getestet. Das damalige Schwungrad wurde aus Stahl hergestellt. Das neue Volvo-System verwendet dagegen CFK (Carbon-Faser-verstärkten Kunststoff) und wiegt daher nur rund sechs Kilo. Zudem arbeitet das Schwungrad im Vakuum, um Reibungsverluste zu vermeiden.

Unterschiede zum System des 911 GT3 R Hybrid
Im Vergleich zum erwähnten Porsche 911 GT3 R Hybrid gibt es zwei wesentliche Unterschiede. Beim Porsche-Rennwagen wird der normale Hinterradantrieb durch einen Schwungradspeicher an der Vorderachse unterstützt. Volvo dagegen unterstützt den normalen Frontantrieb durch einen Schwungspeicher an der Hinterachse. Der zweite Unterschied: Porsche verwendet die Schwungenergie erst nach Umwandlung in elektrische Energie durch zwei Elektromotoren an der Vorderachse. Dagegen wird bei Volvo die mechanische Energie ohne Umwandlung an die Antriebsachse übertragen.

Baldige Serieneinführung möglich
Im Herbst 2011 will der schwedische Hersteller das System im öffentlichen Verkehr testen. Sollten die Tests erfolgreich verlaufen, kann man sich eine Einführung in wenigen Jahren vorstellen. Denn die Schwungradspeicher-Technik ist vergleichsweise günstig, so Volvo.

Bildergalerie: Volvo-Schwung