So funktioniert der neue Range Extender von ZF

Er verlängert die Reichweite von elektrischen Autos und kann die Sorge vor (plötzlichem) Reichweitenverlust erheblich mindern: der Range Extender oder Reichweitenverlängerer. Ein Verbrenner-Generator, der an eine E-Maschine gekoppelt wird, damit er Energie für die Fahrzeugbatterie erzeugt und die Reichweite verlängert ist, nicht neu und sollte bereits in den frühen Tagen der aufkeimenden E-Autos vom Schlage eines BMW i3 oder Opel Ampera ein schlagkräftiges Argument für den Erwerb der Fahrzeuge sein. Zwischenzeitlich aber machten vor allem bei Skeptikern reiner E-Mobilität eher die Hybride das Rennen, Fahrzeuge also mit zwei eher gleichberechtigten Kraftquellen. Der Verbrenner, der hingegen nur Strom für die Fahrzeugbatterie generiert, geriet etwas aus dem Rampenlicht.

Zulieferer ZF hebt seine Expertise auf diesem Gebiet des Antriebs dieser Tage wieder hervor und betont zugleich einen wesentlichen Vorteil zu klassischen Verbrenner-Fahrzeugen sowie zu Plug-in-Hybriden: der Motor eines Range Extenders laufe stets im verbrauchsgünstigsten Leistungsbereich, was für einen niedrigen Kraftstoffverbrauch sorge und dadurch auch niedrigere CO2-Emissionen aufweise, heißt es bei der Division Electrified Powertrain Technology von ZF. Otmar Scharrer, Entwicklungsleiter elektrische
Antriebstechnik, weiß um die Skepsis mit Blick auf Elektroautos: „Obwohl die rein elektrische Reichweite bei Pkw im Durchschnitt bei rund 500 Kilometer liegt: Reichweitenangst beeinflusst noch immer eine breite Käuferschicht bei der Wahl ihres nächsten  Fahrzeugs“. Dies treffe vor allem auf Regionen zu, in denen noch keine flächendeckende Ladeinfrastruktur verfügbar sei. Reichweite ist ein ganz erhebliches Kaufargument. Befragt, was ihnen beim Kauf eines Elektroautos wichtiger wäre, entscheiden sich einer Umfrage der ADAC Autoversicherung zufolge mit immerhin 38 Prozent noch mehr für eine hohe Reichweite als einen günstigen Kaufpreis (33 Prozent).

Range Extender-Technolgie bereits im London-Taxi im Einsatz

Zur Expertise der Antriebsspezialisten bei ZF zählen auch die Antriebssysteme der legendären London-Taxis. E-Maschinen des Technologiekonzerns werden in einer Baureihe der ikonischen Taxis verbaut. Derzeit arbeitet ZF an der nächsten Generation, dem electric Range Extender (eRE) sowie dem electric Range Extender plus (eRE+). Bei beiden Varianten handelt es sich dem Zulieferer zufolge um ein hochintegriertes Design, das sowohl in der Performance, in der Elektronik-Architektur sowie in Bezug auf 400 oder 800 Volt und den Halbleiter-Typ flexibel ist. Der eRE verbindet eine E-Maschine mit einem integrierten Inverter, passender Software und Planetengetriebe. Der eRE+ verfügt darüber hinaus über eine intelligente Kupplung und ein Differenzial.  Dadurch lasse er sich entweder als Stromgenerator oder als zusätzlicher Sekundärantrieb nutzen, was Hersteller die Entwicklung einer separaten Komponente erspare, heißt es bei ZF. Auf die steigende weltweite Nachfrage ausgelegt, sei die Weiterentwicklung ideal für dynamische Markt- und Kundenanforderungen und für flexible Antriebskonzepte optimiert, heißt es beim Zulieferer.

Die Leistung lässt sich bei beiden Modellen skalieren. Der Output reicht dabei von 70 bis 110 kW (eRE) beziehungsweise 70 bis 150 kW (eRE+). Im Vergleich zu parallel-hybriden Antriebslösungen, etwa bei einem PHEV, überzeugen Range Extender mit geringeren Zusatzkosten, kürzeren Entwicklungszeiten, geringerem Plattformaufwand und vereinfachter Steuerung der Lieferketten. Insbesondere in China stehe eine richtige Modelloffensive sogenannter Range Extended Electric Vehicles (REEV) an, die dank der Technologie Strecken von über 700 Kilometer bestreiten können. „Hier kommt uns entgegen, dass eine große Bandbreite an BEVPlattformen existiert, die sich durch Range Extender ergänzen lassen“, erklärt Scharrer. Auch in USA und Europa steigt ZF zufolge das Interesse der Hersteller. Der Markt für reine Elektrofahrzeuge habe sich nicht so entwickelt, wie noch vor einigen Jahren prognostiziert, sagt Scharrer. „Für diese Zwischenphase können Range Extender die ideale Lösung sein.“ Als Zeitpunkt für den Serienstart der neuen Generation dieser Technologie nennt ZF das Jahr 2026.