Interview mit Thomas Nickels, MAN Truck & Bus
Nickels: Erste Konzepte wurden 2011 erarbeitet, das Serienprojekt selbst wurde dann 2013 gestartet, also vor rund fünf Jahren. Was die Regulierungen über die Emissionsanforderungen hinaus angeht, so haben wir natürlich die für die Stadtbusanwendung neuen und zukünftigen Geräuschmaßgaben der EU mitberücksichtigt, und werden dies auch noch weiter vorantreiben. Dazu müssen wir auf der einen Seite den Motor so leise wie möglich machen und auf der anderen Seite die Kosten und den Nutzen genau abwägen im Vergleich zu Sekundärmaßnahmen.
Nickels: Das waren vor allem Verbrauchs- und Gewichtsreduzierung, ganz klar. Das Gewicht ist gerade im Stadtbus sehr wichtig, um im Zweiachser die Fahrgast-Kapazität weiter zu optimieren. Der gesamte Triebstrang hat einen großen Anteil an der Gewichtsreduzierung von insgesamt über 1.000 Kilo beim Zweiachser, es handelt sich hierbei um rund 200 Kilogramm alleine beim Motor. Das haben wir zum einen durch das Downsizing, die Verwendung von Vermikulargraphit, aber auch von Aluminium für viele Komponenten und Anbauteile erreichen können.
Ein weiterer Punkt im Lastenheft war natürlich die Verbrauchsreduzierung u. a. durch interne Reibungsoptimierung. Wie in anderen MAN-Motorenbaureihen kommen hier zudem Feuerringe zur Anwendung, die Ölkohle-Ablagerungen am Kolben und somit eine Erhöhung des Ölverbrauchs wirksam verhindern können.
Auch das Gewicht des MAN Efficient-Hybrid liegt mit 180 Kilo extrem niedrig, hier konnten wir besonders mit den Ultracaps und dem Stopp-Start-System die Erfahrung aus dem Hybridbus nutzen. Bei einem 48-Volt-System ist das Kosten-Nutzen-Verhältnis von technischem Aufwand und Einsparpotenzial einfach optimal, da der Break-Even für die Investition viel schneller zu erreichen ist als bei einem Hochvoltsystem mit Batterien. Wir sprechen hier von rund vier Jahren Amortisationszeit für das System.
Nickels: Wir haben den Spitzendruck im Zylinder massiv auf 230 bar erhöht, beim D20 waren es 190 bar. Das bedingt natürlich eine entsprechende robuste Auslegung des Motors. Auch diese Maßnahme zahlt auf die Verbrauchsreduzierung ein. Ähnliche Anleihen beim D38 wie den erhöhten Spitzendruck haben wir bei der Einführung der thermostatgeregelten Ölkühler und der geregelten Kühlwasserpumpe genommen, die wir bei neuen Baureihen mit einführen. Das sind alles kleine Schritte, die aber in Summe signifikante Vorteile auf der Verbrauchsseite bringen.
Nickels: Im Endeffekt sind es beim größten Motor 200 Nm weniger, das ist nicht sehr viel. Man muss auch bedenken, was nutzen 1.800 Nm, wenn der Kunde in der Ausschreibung aus Gründen der Fahrgastfreundlichkeit die Beschleunigung des Fahrzeugs begrenzen will. Es ergibt daher wenig Sinn, ein Aggregat "überzudimensionieren", wenn die Leistung nicht wirklich angefordert wird.
Nickels: Weil es einfach nicht notwendig ist im Betriebsbereich, in dem sich Stadtbusse typischerweise bewegen. Die Vorteile einer zweistufigen Aufladung sind mittlerweile sehr überschaubar, weil der Turbolader deutlich weiterentwickelt wurde. Wir schaffen es also, einen sehr effizienten Ladungswechsel zu realisieren.
Nickels: Wir haben mit dem bisherigen Hybridbus bereits sehr viel Erfahrungen gesammelt, um hier für den D15 die gewünschten 2,6 Mio. Stopp-Start-Vorgänge zu garantieren. Der MAN Efficient-Hybrid mit einem Kurbelwellen-Starter-Generator ist natürlich eine andere Technologie, aber das Knowhow und die Felderfahrung konnten wir für die Auslegung des D15 sehr gut nutzen.
Nickels: Die Grenzwerte an sich sind unverändert, aber wir müssen diese unter anderen Randbedingungen einhalten. Neue Vorgaben gibt es zur Beladung der Fahrzeuge. Unverändert bleibt der lange Zeitraum von sieben Jahren. Selbstverständlich ist auch die Alterung der Komponenten zu berücksichtigen. Wir müssen also unser Thermomanagement verfeinern und optimieren, weil das SCR-System eine Mindesttemperatur benötigt. Wenn wir das Fahrzeug nur noch mit 10 Prozent der Nutzlast ausladen dürfen, statt wie bisher mit 50 Prozent, ist das deutlich anspruchsvoller. Da wir ein komplett neues Fahrzeug mit dem neuen Motor homologieren, müssen wir ein Jahr vor bereits homologierten Modellen, also im September 2018 die Euro 6d Norm erfüllen. Das war auch deshalb eine Herausforderung, da der genaue Termin für 6d erst sehr spät definiert wurde, und wir die Entwicklung auf Basis mit 6c begonnen hatten. Auch über die genaue Ausgestaltung von 6d wurde seitens des Gesetzgebers lange diskutiert.
Nickels: Dadurch, dass die Anlage sehr kompakt baut, ist sie etwas näher an den Motor herangerückt, die Abgasrohrlängen an sich betrifft das aber weniger, die sind weitgehend unverändert. Der neue One-Box-Silencer liegt jetzt in der Mitte des Motorraumes, und durch die neue Standard-Einbaulage des stehenden Motors haben wir die Abgasrohre unter dem Motor hindurch verlegt. Auf die AGR konnten wir verzichten, weil es bei den Katalysatoren große Fortschritte in der Performance gegeben hat. Die modernen Katalysatoren weisen bei niedrigeren Temperaturen deutlich verbesserte Umsatzraten auf. Das bedeutet konkret, dass die Emissionen auch ohne AGR eingehalten werden können. Mit höheren Rohemissionen des Motors kann der Verbrauch reduziert werden und die Emissionen werden im Abgasstrang wirkungsvoll mittels effizientem SCR-Katalysator gesenkt. Auf der anderen Seite gibt es durchaus noch Kennfeldbereiche des Motors, in denen eine AGR Vorteile bieten kann, so zum Beispiel in der klassischen Fernverkehrsanwendung. Zur heutigen Zeit ist das reine SCR-Konzept aus unserer Sicht bei Fernverkehrsmotoren wie dem D26 nicht optimal.
Der Dieseloxidationsfilter (DOC) ist jetzt wechselbar, um den Servicezugang und den Einsatz über die gesetzlichen Laufzeiten hinaus zu gewährleisten. Früher musste in der Split-Lösung ein ganzes Element des Schalldämpfers getauscht werden. Das wäre mit der One-Box-Solution extrem teuer, deshalb haben wir die Komponenten selbst tauschbar gemacht. Der DOC wird nur nach Bedarf getauscht. Das Wechselintervall des Partikelfilters liegt bei 470.000 km. Das Reinigungskonzept für den Partikelfilter ist gleich geblieben und wird im Ringtausch durchgeführt.
Nickels: Der Ölwechselintervall ist von 60.000 auf bis zu 80.000 Kilometer ausgedehnt worden. Dabei haben wir die notwenige Ventilspielüberprüfung synchronisiert, die jetzt bei jedem dritten Ölwechsel fällig ist. So wird die Uptime verbessert und auch der Service für die Kunden optimiert. Die prädiktive Wartung dauert noch ein wenig, aber im Fahrzeug werden mittels Wartungsrechner die Serviceintervalle angezeigt. Dieses Feature hatten wir bereits bei vielen Varianten der Euro 6c-Motoren.
Nickels: Wir haben uns den Einsatz von Aluminium vor einiger Zeit im Truck-Bereich genauer angesehen und sind zu dem Schluss gekommen, dass wir mit sehr dünnwandigen, hochwertigen Gusswerkstoffen genau so leicht aber kostengünstiger unterwegs sind.
