Bisher werden Systeme zur Rückgewinnung von Bremskraft meist bei Hybridfahrzeugen eingesetzt, sowie bei der abgeschwächt elektrisierten Version in Form von konventionell angetriebenen Autos mit Start-Stopp-System. Bei der Bremsenergie-Rückgewinnung (Rekuperation) wird die kinetische Energie dabei in elektrische Energie umgewandelt und in einer Batterie gespeichert. Einen anderen Weg geht Volvo mit seiner Schwungrad-Technik, denn hierbei handelt es sich um ein rein mechanisches System zur Bremsenergie-Rückgewinnung, die dennoch für Einsparungen von bis zu 25 Prozent beim Kraftstoffverbrauch sorgen soll.

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Innovative Schwungradspeicher-Technik von Volvo wird bereits im Alltagsbetrieb getestet

Die bereits in 2011 und 2012 von Volvo getestete Schwungradspeicher-Technik funktioniert dabei folgendermaßen: Das System, das als Schwungrad KERS (Kinetic Energy Recovery System) bekannt ist, arbeitet an der Hinterachse. Sinkt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, beschleunigt die Bremsenergie das Schwungrad auf bis zu 60.000 Umdrehungen pro Minute. Wird das Auto dann beschleunigt oder fährt es an, leitet das rotierende Schwungrad die gespeicherte Energie über ein spezielles Getriebe auf die Hinterräder. Der sonst für den Antrieb verantwortliche Verbrennungsmotor, der seine Kraft an die Vorderräder überträgt, wird während des Bremsvorgangs und bei kurzem Anfahren in der Stadt abgeschaltet.

Bisher scheiterte die sinnvolle Nutzung von Schwungrädern vor allem aufgrund des hohen Gewichts, da sie aus Stahl waren, sowie an der begrenzten Rotationskapazität. Das Schwungrad, das Volvo jetzt im Alltagsbetrieb getestet hat, besteht hingegen aus Kohlefaser und wiegt daher bei einem Durchmesser von 20 Zentimetern nur etwa sechs Kilogramm. Zudem dreht sich das Kohlefaser-Schwungrad in einem Vakuum, wodurch Reibungsverluste minimiert werden.

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Kostengünstige, umweltfreundliche Lösung und kurzzeitig 80 PS mehr Fahrspaß

Die Vorteile der Schwungrad-Technik liegen in ihrer Umweltverträglichkeit, in den geringen Kosten sowie den besseren Fahrleistungen beim Beschleunigen. „Kombiniert mit einem Turbo-Vierzylinder, kann die Schwungrad-Technik den Kraftstoffverbrauch um bis zu 35 Prozent gegenüber einem vergleichbaren Sechszylinder-Turbomotor senken“, erklärt Derek Crabb, Vice President Powertrain Engineering bei der Volvo Car Group. „Durch die kurzzeitige Bereitstellung von 80 zusätzlichen PS beschleunigt der Vierzylinder zudem ebenso gut wie ein Sechszylinder.“

Ein mit dieser Technik ausgestattetes Testfahrzeug, ein Volvo S60, kann mit Hilfe des Schwungrads in nur 5,5 Sekunden von Null auf 100 km/h beschleunigen.

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Besonders effizient im Stadtverkehr – Fahren fast die Hälfte der Zeit ohne Verbrennungsmotor

Da das Schwungrad durch Bremsmanöver in Bewegung versetzt wird und die Speicherung der Bremsenergie auf die Dauer der Rotation begrenzt ist, arbeitet das System im Stadtverkehr mit ständigen Brems- und Beschleunigungsvorgängen besonders effizient. Nach Berechnungen von Volvo könnte der Verbrennungsmotor im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) rund die Hälfte der Zeit abgeschaltet bleien, was sowohl große Mengen Kraftstoff wie auch Emissionen einsparen würde.

Noch handelt es sich beim Schwungrad KERS zwar um eine Technologie in der Testphase, Volvo wird das Potential für den Einsatz in Serienfahrzeugen aber nun testen. „Wir sind der erste Autohersteller, der ein verbessertes Schwungrad für die Hinterachse mit einem Verbrennungsmotor an der Vorderachse kombiniert. Nach Abschluss dieser erfolgreichen Tests werden wir in einem nächsten Schritt überprüfen, inwiefern sich die Technik in künftigen Autos einsetzen lässt“, so Crabb.