Der steigende Anspruch auf Effizienzsteigerung im Nfz-Sektor ist stark wie nie zuvor, nicht zuletzt im Hinblick auf die zukünftigen CO₂-Standards, wobei die Europäische Kommission eine Reduzierung von 30 % bis 2030 vorsieht. Um solchen Anforderungen Folge zu leisten, sind neue Technologien zur Verbrauchsreduzierung gefragt.

Der bedarfsgerechte Betrieb von Nebenaggregaten ermöglicht es, Poten­tiale im Bereich der parasitären Verluste am Verbrennungsmotor zu er­schließen. Am Motorprüfstand wurde daher ein Lkw-Dieselmotor hinsicht­lich möglicher Verbrauchsvorteile bei Ersatz der mechanischen Kühlmit­telpumpe durch eine elektrische Wasserpumpe (EWP) untersucht. In Abbil­dung 1 ist ersichtlich, dass sich der Betrieb einer EWP mit denselben Randbedingungen wie die Basis (mech. WP) nachteilig auf den Wirkungs­grad auswirkt. Der Vorteil ergibt sich erst durch die Nutzung der Entkopp­lung von der Motordrehzahl und den sich daraus ergebenden bedarfsge­rechten Betrieb. Bei Reduzierung des Kühlmittelvolumenstroms um die Hälfte wird ein Wirkungsgradvorteil von 0.5 %-Punkten im sog. Autobahn­punkt (konstante Fahrt des Lkw bei 85 km/h) erreicht.

Mit der Elektrifizierung der Kühlmittelpumpe kann zusätzlich auch ein ent­scheidender Einfluss aufs Thermomanagement der VKM genommen wer­den. Durch die Modifizierung des komplexen Kühlkreislaufes des Ver­suchsträgers wurde es möglich, auch den Ausstoß der Schadstoffkompo­nenten zu beeinflussen – allen voran die Stickoxide.

 Aufgrund einer Reduzierung der thermischen Belastung eines der beiden Fahrzeugkühler kann die verbleibende Kühlleistung dafür genutzt werden, die Ladelufttemperatur T21 abzusenken (siehe Abbildung 2). Damit ergibt sich bei einer Absenkung von T21 um 16 °C eine Einsparung von 15 % in den NOx-Rohemissionen. Im Hinblick auf zukünftige Abgasgesetzgebun­gen bietet jede Möglichkeit der Rohemissionsreduzierung einen Vorteil.

Im weiteren Verlauf des Projektes wurde der bedarfsgerechte Betrieb der EWP in transienten Zyklen bewertet werden und Potentiale für die CO2-Reduzierung damit auch für Gesetzgebungszyklen quantifizier­bar werden sowie ein Simulationsmodell zur Bewertung von bedarfsgerecht betriebenen Nebenaggregaten aufgebaut werden.