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Volvo C30 BEV: Erstes Elektrofahrzeug im Test

Volvo erprobt Konzept mit reinem Elektro- antrieb - Erste Details zur Markteinführung des Volvo Plug-in-Hybridmodells

Volvo C30 BEV: Erstes Elektrofahrzeug im Test

Volvo erprobt Konzept mit reinem Elektroantrieb - Erste Details zur Markteinführung des Volvo Plug-in-Hybridmodells

Rund 1,5 Milliarden Euro für Forschung und Entwicklung emissionsarmer Fahrzeuge - Neue Sicherheitstechnologien.

Die schwedische Premium-Marke Volvo testet derzeit das erste Modell mit reinem Elektroantrieb. Dazu wurden mehrere batteriegetriebene Prototypen des Volvo C30 BEV (Battery Electric Vehicle) produziert, die völlig emissionsfrei fahren und über eine Reichweite von bis zu 150 Kilometer verfügen. Die Fahrzeuge werden derzeit intern bei Volvo erprobt und 2010 im Feldversuch getestet. Neben Sicherheitsaspekten und den Fahrleistungen liegt der Fokus dabei auf der Integration des reinen Elektroantriebs. Unabhängig davon wird der schwedische Automobilhersteller bereits 2012 sein erstes Plug-in-Hybridmodell auf den Markt bringen. Darüber hinaus steht die Einführung neuer innovativer Sicherheitstechnologien bevor. Dazu zählt beispielsweise ein neues Kollisionswarnsystem mit automatischer Notbremsfunktion und Fußgängererkennung. Gleichzeitig werden Sicherheitssysteme speziell für ältere Menschen entwickelt.

„Der Volvo C30 ist das erste Fahrzeug mit elektrischem Antrieb, das bei uns getestet wird", sagt Lennart Stegland, Direktor Volvo Special Vehicles. „Dieses Fahrzeug eignet sich insbesondere wegen seiner hervorragenden Eigenschaften im Stadtverkehr und des relativ niedrigen Gewichts. Denn Elektrofahrzeuge werden voraussichtlich vor allem im städtischen Bereich und von Pendlern genutzt werden", betont Stegland.

Als Antrieb dient dem Volvo C30 BEV eine Lithium-Ionen-Batterie mit 24 kWh, die über eine herkömmliche Steckdose aufgeladen wird. Wird dabei Strom aus erneuerbaren Energiequellen genutzt, entstehen keinerlei Emissionen, und das gilt für den gesamten Ablauf von der Stromproduktion bis zum Betrieb auf der Straße.

Der Elektromotor befindet sich wie ein herkömmlicher Verbrennungsmotor unter der Motorhaube. Ein Schwerpunkt bei der Entwicklung des BEV ist die optimale Platzierung der Batterie. Am besten geeignet scheinen dafür die Positionierung unterhalb des Getriebetunnels und der Platz, an dem sich üblicherweise der Kraftstofftank befindet. Beide Punkte befinden sich innerhalb der Deformationszone, die für die meisten Unfallszenarien optimiert wurde.

Die Höchstgeschwindigkeit des Volvo C30 BEV ist auf 130 km/h begrenzt. Die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h erfolgt in weniger als 11 Sekunden, und die Reichweite des Fahrzeugs mit einer Batterieladung beträgt maximal 150 Kilometer. Dies entspricht den Anforderungen der meisten Autofahrer in Europa, da 90 Prozent von ihnen täglich wesentlich kürzere Strecken zurücklegen.

2010 wird der schwedische Hersteller ausgedehnte Feldversuche mit dem Volvo C30 BEV starten. Nach Abschluss der Tests erfolgt eine eingehende Analyse der Ergebnisse, danach wird Volvo über eine mögliche Markteinführung entscheiden. Darüber hinaus entwickelt Volvo derzeit umfassende Sicherheitslösungen speziell für Elektrofahrzeuge.

Volvo führt 2012 erstes Plug-in-Hybridmodell ein

Bereits 2012 wird Volvo die Serienproduktion eines Plug-in-Hybridmodells mit kombiniertem Elektro- und Dieselantrieb starten. 75 Prozent aller Autofahrer in Europa legen täglich weniger als 50 Kilometer zurück, für diese Gruppe reicht bereits die ausschließliche Nutzung des Elektroantriebs. Bei längeren Distanzen wird automatisch das effiziente Diesel-Hybrid-Triebwerk zugeschaltet. Damit beträgt die Gesamtreichweite rund 1.200 Kilometer. Die CO2-Emissionen liegen bei nur 49 g/km, der Kraftstoffverbrauch beträgt dementsprechend 1,9 Liter auf 100 Kilometer.

„Das neue Volvo Plug-in-Hybridmodell wird ein Fahrzeug sein, das Fahrspaß mit den hohen Sicherheits- und Komfortstandards von Volvo verbindet", sagt Stephen Odell, Präsident und CEO der Volvo Car Corporation. „Gleichzeitig werden die CO2- und Verbrauchswerte nur noch die Hälfte der heute üblichen Werte betragen."

Anstatt auf eine vollkommen neue Fahrzeuggeneration zu warten, greift Volvo für sein Plug-in-Hybridmodell auf die bereits bestehende Plattform-Architektur für Hauptkomponenten wie Karosserie und Motor zurück. Durch die Verbindung innovativer Lösungen wie Batterie und Elektromotor mit einem konventionellen Antrieb spart Volvo Zeit, und die neue Technologie steht den Kunden wesentlich früher zur Verfügung als bei anderen Entwicklungen.

Beim Plug-in-Hybridmodell kommt ein robuster Elektromotor zum Einsatz, der über eine Lithium-Inonen-Batterie angetrieben wird. Außerdem wird bei jedem Bremsvorgang zusätzliche elektrische Energie gewonnen und in die Batterie eingespeist. Die Batterie kann über eine herkömmliche Steckdose aufgeladen werden, die Ladezeit beträgt fünf Stunden. Die Gesamtreichweite von 1.200 Kilometern entspricht der eines herkömmlichen Dieselfahrzeugs, beim ausschließlichen Elektroantrieb beträgt sie etwa 50 Kilometer. Wird zur Aufladung der Batterie Strom aus erneuerbaren Energien verwendet, gehen die CO2-Emissionen gegen null. Die Volvo Händlerbetriebe werden den Kunden daher einen speziellen Liefervertrag zum Bezug von Strom aus erneuerbaren Quellen anbieten. Dieses Angebot erfolgt in Kooperation mit dem Partnerunternehmen Vattenfall, einem schwedischen Energieversorger.

Als Ergänzung zum Elektromotor kommt einer der verbrauchsarmen Dieselmotoren von Volvo zum Einsatz. Diese Triebwerke werden für die Verwendung von erneuerbarem synthetischem Dieselkraftstoff vorbereitet und erfüllen die künftigen Abgas-Emissionswerte. Der Dieselmotor lässt sich entweder separat oder für die optimale Kraftausnutzung und Energieausbeute auch in Verbindung mit dem Elektroantrieb nutzen. So kann das Dieseltriebwerk beispielsweise den Elektromotor bei hohen Geschwindigkeiten unterstützen oder ihn ersetzen, wenn das Batterie-Ladevolumen sinkt. Zudem stellt der Elektromotor bei niedrigen Drehzahlen wahlweise auch zusätzliches Drehmoment zur Verfügung. Durch die Kombinationsmöglichkeiten beider Antriebe profitiert der Nutzer von erstklassigen Fahrleistungen und einem störungsfreien Betrieb.

Die CO2-Emissionen des neuen Volvo Plug-in-Hybridmodells werden weniger als 50 g/km betragen und entsprechen damit dem NEDC Standard (New European Driving Cycle). Fahrzeuge mit diesem Wert werden voraussichtlich von attraktiven steuerlichen Anreizen in vielen europäischen Ländern profitieren. Zusätzlich zur Steuerbefreiung ist eine Ermäßigung des Kaufpreises in Höhe von rund 5.000 Euro vorgesehen. Es ist wahrscheinlich, dass diese Regelung künftig auch im Rest Europas gilt.

„Wir fokussieren uns sehr auf Plug-in-Hybridmodelle, um den Anforderungen nach geringen CO2-Emissionen zu entsprechen und zugleich einen nachhaltigen Automobilverkehr zu unterstützen", sagt Odell. Selbstverständlich gehen wir auch davon aus, dass die zuständigen Behörden Fördermittel bereitstellen, um die Entwicklungsarbeit zu unterstützen und den Markt für diesen Fahrzeugtyp zu beleben."

Wegen der hohen Kosten für die Batterie wird der Kaufpreis für ein Plug-in-Hybridmodell nach heutigem Kenntnisstand deutlich über dem eines Dieselmodells liegen. Allerdings betragen die Verbrauchskosten beim Elektroantrieb nur etwa ein Drittel im Vergleich zum Elektroantrieb, wodurch ein Teil des höheren Kaufpreises kompensiert wird. Volvo geht davon aus, dass Plug-in-Hybridmodelle für bestimmte Kundengruppen bereits 2012 wirtschaftlich rentabel sind.

Derzeit werden in einem Feldversuch in Schweden mehrere Prototypen des Volvo Plug-in-Hybrids getestet. Diese Fahrzeuge wurden auf Basis des Volvo V70 aufgebaut.

Die Umweltvision von Volvo: „DRIVe Towards Zero"

„DRIVe Towards Zero" - so lautet die Umwelt-Vision von Volvo zur Entwicklung von Automobilen ohne schädliche Abgas- und umweltbelastende CO2-Emissionen. Um diese Vision zu realisieren, werden ständig neue Entwicklungen umgesetzt. So hat Volvo beispielsweise 2009 sieben hocheffiziente DRIVe Dieselmodelle mit äußerst niedrigen CO2-Emissionen eingeführt. Und der schwedische Hersteller arbeitet weiter mit Hochdruck an seinem ambitionierten Ziel: Zwischen 2006 und 2014 wird Volvo insgesamt 15 Milliarden Schwedische Kronen (rund 1,5 Milliarden Euro) in Forschung und Entwicklung investieren, um Krafstoffverbrauch und Schadstoffemissionen seiner Fahrzeuge zu senken.

„Schon jetzt verfügen wir über eine Vielzahl an Modellen mit äußerst wettbewerbsfähigen CO2-Emissionswerten", sagt Paul Gustavsson, Director of Electrification Strategy bei Volvo. „Unser Ziel ist es, die durchschnittlichen CO2-Emissionen unserer Modelle bis zum Jahr 2020 auf 90 bis 100 g/km zu senken. Die Einführung des Elektroantriebs ist ein wichtiger Bestandteil des Paradigmenwechsels hin zu deutlich reduzierten CO2-Emissionen", betont Gustavsson.

Um die Umwelteinflüsse seiner Fahrzeuge zu reduzieren, verfolgt Volvo drei Wege: Verbesserung der Effizienz, Einsatz erneuerbarer Kraftstoffe und Elektroantrieb. So beinhaltet die DRIVe Palette von Volvo eine Reihe extrem verbrauchseffizienter Dieselmotoren, die zunächst bei den Modellen Volvo C30, Volvo S40 und Volvo V50 eingesetzt wurden. Mittlerweile wurde die Technologie weiter optimiert und steht nun auch für die größeren Volvo Modelle zur Verfügung. Sie alle repräsentieren Bestwerte in ihren Klassen bezüglich Verbrauch und CO2-Emissionen. Darüber hinaus wird Volvo in den nächsten Jahren für seine gesamte Modellpalette ökonomische Dieselmotoren mit Start/Stop-Technik anbieten.

Inzwischen sind immer mehr erneuerbare Kraftstoffe am Markt erhältlich. Volvo bietet daher Modelle an, die mit Benzin, Diesel, Bio-Ethanol (E85), Gas und Biogas betrieben werden können. So fahren die FlexiFuel Modelle von Volvo sowohl mit Benzin als auch mit Bio-Ethanol. Außerdem stehen auf verschiedenen europäischen Märkten speziell umgerüstete Modelle für den Gasantrieb zur Wahl, die mit bis zu fünf verschiedenen Kraftstoffen betrieben werden können. Dazu zählen Gas, Biogas, Hythane (Biomethan mit einem geringen Anteil Wasserstoff), E85 (Bio-Ethanol), und Benzin. In den nächsten Jahren wird auch die zweite Generation von Biokraftstoffen wie beispielsweise synthetischer Diesel in Volvo Modellen verwendet werden können.

Insgesamt umfasst die „grüne" Modellpalette von Volvo aktuell 15 Fahrzeuge. Dazu zählen äußerst ökonomische Diesel-Modelle („D"), Flexifuel-Modelle für den Betrieb mit Bio-Ethanol („F" und „FT") sowie umgerüstete Flexifuel-Modelle für den Gasantrieb („Bi-Fuel").

Sicherheit: Volvo führt neue Kollisionswarnsystem mit automatischer Notbremsung ein

Die Sicherheit ist weiterhin ein wichtiger Kernwert der Marke und Volvo behauptet hier seit Jahrzehnten seine weltweit führende Stellung. Mit der Weltpremiere des neuen Volvo S60 im Jahr 2010 präsentiert der schwedische Hersteller erstmals ein Kollisionswarnsystem, das Fußgänger erkennen kann und über eine automatische Notbremsfunktion verfügt. Mit der nächsten Generation seiner präventiven Sicherheitstechnologie führt Volvo ein hocheffizientes System ein, das die frühzeitige Erkennung risikoreicher Situationen ermöglicht und dem Fahrer bei der Vermeidung von Unfällen hilft.

„In unseren bisherigen Entwicklungsstufen ging es darum, den Fahrer bei der Vermeidung von Kollisionen mit anderen Fahrzeugen zu unterstützen", sagt Volvo Sicherheitsexperte Thomas Broberg. „Jetzt machen wir einen riesigen Schritt nach vorne mit einer Funktion, die die Sicherheit auch für ungeschützte Verkehrsteilnehmer enorm verbessert. Darüber hinaus steigern wir die automatische Bremskraft von 50 auf 100 Prozent. Soweit wir wissen, hat kein anderer Hersteller derartige Fortschritte in diesem Bereich gemacht", betont Broberg. Die Arbeit an dem neuen System dauerte zehn Jahre, und beinhaltete unter anderem den Einsatz von Testfahr-zeugen in zahlreichen Ländern.

Das neue Kollisionswarnsystem mit automatischer Notbremsfunktion und Fußgängererkennung besteht aus drei Komponenten: Einem Dual-Mode-Radarsystem, das in den Frontgrill integriert ist, einer Kamera hinter dem Innenraum-Rückspiegel sowie einer zentralen Kontrolleinheit. Radar und Kamera überwachen kontinuierlich den Straßenbereich vor dem Fahrzeug. Aufgabe des Radarsystems ist es dabei, Objekte zu erkennen und die Entfernung zu ihnen zu messen, während die Kamera den Typ des jeweiligen Objekts registriert. Das System ist so programmiert, dass es auf Fahrzeuge reagiert, die sich in Fahrtrichtung bewegen oder still stehen. Durch die neue Technologie und den erweiterten Beobachtungsbereich können auch Fußgänger frühzeitig erkannt werden, die gerade die Straße betreten.

In einer Notsituation warnt das neue System den Fahrer zunächst durch ein akustisches Signal und ein Blinklicht im Head-up-Display in der Frontscheibe. Diese optische Warnung ähnelt einem Bremslicht, um die intuitive Warnung zu unterstützen. Sobald ein Zusammenstoß droht und der Fahrer nicht reagiert, wird automatisch die volle Bremskraft aktiviert. Dies setzt voraus, dass das Objekt sowohl vom Radar als auch von der Kamera erkannt wurde. Möglich wird die automatische Vollbremsung durch die hochmoderne Sensor-Technologie. „Volvo zählt zu den ersten Herstellern weltweit, die diese Funktion zum Fußgängerschutz anwenden", sagt Broberg.

Ein Blick auf die Unfallstatistik belegt die Bedeutung der neuen Technologie. Der Anteil der Fußgänger unter den Verkehrstoten variiert innerhalb der EU je nach Land zwischen 10 und 25 Prozent. In den EU-Hauptstädten wurden allein 2007 1.560 Personen bei Verkehrsunfällen getötet, 43 Prozent davon waren Fußgänger. Die Schwere eines Unfalls ist wesentlich abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit. So liegt das Risiko eines Fußgängers, bei einem Unfall mit einem 50 km/h schnellen Fahrzeug getötet zu werden um 85 Prozent höher als bei einer Fahrzeug-Geschwindigkeit von 25 km/h.

Die neue Technologie soll dem Fahrer helfen, Kollisionen unterhalb von 25 km/h vollständig zu vermeiden. Bei höherem Tempo geht es darum, die Aufprallgeschwindigkeit so weit wie möglich zu reduzieren. „In den meisten Fällen können wir die Kollisionskräfte um 75 Prozent verringern", betont Broberg.

Zugleich hat Volvo die adaptive Geschwindigkeitsregelung ACC (Adaptive Cruise Control) um eine neue Funktion erweitert. In Verbindung mit dem automatischen Getriebe ist sie jetzt auch bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten aktiv, und das radargestützte System behält die Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug bis zum Stillstand bei. So lässt sich ACC auch im Stop-and-Go-Verkehr nutzen und bringt neben mehr Sicherheit ein Plus an Komfort. Das bisherige System war unterhalb von 30 km/h nicht aktiv.

Volvo entwickelt Sicherheitssysteme für ältere Fahrer

Die Frage, ob ältere Menschen am Steuer eine Gefahr im Verkehrsalltag darstellen, ist in Verkehrsdiskussionen immer ein sensibles Thema. Unfallstatistiken zeigen, dass ältere Fahrer insgesamt bei Kollisionen unterrepräsentiert sind. Das gilt jedoch nicht in bestimmten Verkehrssituationen wie an Kreuzungen und bei Wendemanövern. Diese stellen eine besondere Herausforderung für ältere Fahrer dar. Dies liegt an der eingeschränkten Bewegungsmöglichkeit des Halses und dem eingeschränkten Blickfeld. Dies wurde jetzt in einem Forschungsprojekt bestätigt, dessen Ergebnisse Volvo für die Weiterwicklung seiner Sicherheitssysteme nutzt.

Volvo hat sich an einer aktuellen Studie zur Verhaltensforschung an Kreuzungen beteiligt, die vom schwedischen Forschungsinstitut für Straße und Transport (VTI) durchgeführt wurde. Teilnehmer waren dabei Autofahrer über 75 Jahre sowie eine Vergleichsgruppe mit Fahrern im Alter zwischen 35 und 55 Jahren. Die Studienteilnehmer absolvierten Fahrten auf einer Teststrecke mit verschiedenen Geschwindigkeitsbeschränkungen und unterschiedlichen Verkehrssituationen. Außerdem wurde die Flexibilität des Halses gemessen und ein Blickfeld-Test durchgeführt.

Die Testergebnisse zeigten eine deutliche Differenz bei den Testgruppen. Die Gruppe der Älteren wies eine geringere Hals-Flexibilität und ein schmaleres Blickfeld auf. Bei den Fahrtests zeigten sich auch Unterschiede beim Beobachtungsverhalten. Während die Älteren mehr auf Linien und Straßenmarkierungen achteten, um sich im Verkehr zu positionieren, richteten die jüngeren Fahrer ihre Aufmerksamkeit mehr auf dynamische Objekte wie Fahrzeuge, die eine mögliche Gefahr darstellen könnten. Volvo wird die Ergebnisse zur Entwicklung präventiver und unter-

stützender Sicherheitssysteme nutzen.

Die Sicherheitsvision von Volvo: Eine Zukunft ohne Verkehrsunfälle

Auf der Suche nach der ultimativen Vision eines Straßenverkehrs ohne Unfälle hat sich Volvo ein ambitioniertes Ziel gesetzt: Spätestens im Jahr 2020 soll kein Insasse eines Volvo mehr verletzt oder gar getötet werden. Im Mittelpunkt stehen dabei die Weiterentwicklung bestehender und die Einführung völlig neuer Sicherheitstechnologien wie beispielsweise die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen. „In den vergangenen Jahren hat sich der Fokus vom Schutz hin zur Prävention verschoben, und wir machen hier weiter große Fortschritte", sagt Jan Ivarsson, Head of Safety Strategy bei Volvo. Neue Technologien wie das Kollisionswarnsystem mit automatischer Notbremsung und das City Safety System im Volvo XC60 können den Fahrer warnen und ihn dabei unterstützen, einen Unfall zu verhindern oder zumindest die Folgen abzumildern. „Unsere Statistiken zeigen, dass wir die Zahl der schweren Verletzungen seit 1960 um schätzungsweise 50 Prozent reduzieren konnten", betont Ivarsson.

Die Sicherheitsexperten von Volvo verfolgen bei ihrer Strategie einen ganzheitlichen Ansatz, bei dem die Sicherheitsaspekte in fünf Phasen unterteilt werden:

* Normale Fahrsituation: Der Fahrer ist gut informiert und bleibt aufmerksam.
* Konflikt: Technische Funktionen helfen dem Fahrer im Umgang mit schwierigen Situationen.
* Vermeidung: Automatische Reaktion des Fahrzeugs zur Kollisionsvermeidung, wenn der Fahrer nicht reagiert.
* Schadensbegrenzung: Die Sicherheitssysteme des Fahrzeugs unterstützen die Reduzierung der Aufprallenergie, um die Effekte auf die Insassen zu minimieren.
* Nach der Kollision: Integrierte Fahrzeugsysteme fordern automatisch Hilfe an und erleichtern die Rettungsarbeiten.

„Die größte Herausforderung besteht darin, dass der Fahrer den normalen Fahrmodus aufrecht erhält", betont Jan Ivarsson. „Um unsere Vision des unfallfreien Verkehrs zu realisieren, muss bereits in dieser Phase den meisten potenziellen Gefahren begegnet werden. Bestenfalls gelingt es uns, dem Fahrer so zu helfen, das er in den normalen Fahrmodus zurückkehrt, sobald eine kritische Situation auftritt", erläutert Ivarsson.

Ein wichtiges Thema der Forschungsarbeit besteht darin, die Kommunikation zwischen Fahrzeugen zu ermöglichen. Denn in Zukunft müssen Automobile in der Lage sein, untereinander zu kommunizieren und Informationen mit anderen Fahrzeugen auf der Straße und der Verkehrsinfrastruktur auszutauschen. Prinzipiell wird der Volvo der Zukunft in der Lage sein, mit entgegenkommenden Fahrzeugen zu „sprechen". So könnten Fahrzeuge beispielsweise erkennen, wenn eine Frontalkollision droht und bei ausbleibender Reaktion des Fahrers selbsttätig die Fahrtrichtung ändern.

Die größte Herausforderung bei der Realisierung eines solchen Szenarios besteht darin, eine gemeinsame Sprache für diese Art der Kommunikation zu finden. Ein Volvo muss fähig sein, mit Fahrzeugen anderer Hersteller zu kommunizieren. Zugleich müssen alle Fahrzeuge Informationen mit der Verkehrsinfrastruktur austauschen können.

„Wir sind überzeugt, dass die Lösung in der Nutzung von Systemen besteht, die bereits für andere Anwendungen existieren.", sagt Ivarsson. „Die Welt ist bereits voller Informationen, die meisten davon dienen der Unterhaltung oder dem Komfort. Sicherheitsinformationen zu dieser bestehenden Architektur hinzuzufügen, macht viel mehr Sinn als eine neue `Sprache` für die Verkehrsinfrastruktur zu erfinden und zu vereinbaren", betont Ivarsson.



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