Meldung vom 23.11.2024
Pioniergeist ist seit fast 140 Jahren Teil der DNA von Mercedes-Benz. Als Erfinder des Automobils und technologischer Vorreiter hat das Unternehmen mit unzähligen Innovationen kontinuierlich den Weg für die Weiterentwicklung der individuellen Mobilität geebnet. Das Technologieprogramm
VISION EQXX hat bereits einen konkreten Ausblick auf Effizienz im künftigen elektrisch-digitalen Zeitalter gegeben. Die Reise in Richtung Zukunft geht jedoch weiter: Mercedes-Benz forscht kontinuierlich an neuartigen Technologien, um die Mobilität von morgen zu gestalten. Das Unternehmen gibt exklusive Einblicke in aktuelle Forschungsaktivitäten, die auf den automobilen Fortschritt weit nach der jetzigen Ära der Transformation zielen: Innovationen für ein völlig neues Zeitalter der Mobilität. Dazu gehören die Entwicklung von bahnbrechenden Technologien für mehr Lebensqualität und Verkehrssicherheit, für mehr Klimaschutz und Ressourcenschonung sowie für mehr digitale Erlebnisse, die hyperpersonalisiert weit über das Fahrzeug hinausgehen.
„Innovationskraft war und ist eine der wichtigsten Triebfedern von Mercedes-Benz. Mit bahnbrechenden Technologien prägt unsere Marke seit fast 140 Jahren den automobilen Fortschritt. Dabei gilt für uns: Innovationen machen nur dann Sinn, wenn sie unseren Kundinnen und Kunden einen echten Mehrwert bieten. Sie machen in der perfekten Komposition einen Mercedes zu einem Mercedes. Fortschritt bedeutet für uns, innovative Technologien im Dialog mit der Gesellschaft zu entwickeln. So können wir unsere Innovationskraft wahren und ein neuartiges automobiles Erlebnis schaffen.“
Markus Schäfer, Vorstandsmitglied der Mercedes-Benz Group AG, Chief Technology Officer, Entwicklung & Einkauf
Städte als Motor für technische und soziale Innovationen
Das Automobil ist heute Teil der Gesellschaft, ein fester Bestandteil unserer komplexen Lebenswelt. Doch wie sieht diese Lebenswelt insbesondere in Städten zukünftig aus? Fortschritt ist nie klar definiert und stets umstritten. Um die gesellschaftlichen Entwicklungen und die Bedürfnisse der Menschen frühzeitig zu erkennen, hat Mercedes-Benz ein globales Wissensnetzwerk mit Experten aus unterschiedlichen Bereichen etabliert – von Soziologen und Philosophen über Wissenschaftler, Künstler, Futuristen und Architekten bis hin zu Start-ups und Hightech-Unternehmen. Viele Menschen leben, arbeiten und verbringen ihre Freizeit schon heute überwiegend in Städten. Und genau dort finden technische und soziale Innovationen zuerst Anwendung. Daher ist Mercedes-Benz weltweit im Austausch mit Städten, insbesondere im Hinblick auf ihre Smart-City-Strategien. Die Entstehung smarter Städte wird die Art und Weise, wie wir zukünftig in urbanen Räumen unterwegs sein werden – effizienter und nachhaltiger – maßgeblich beeinflussen.
Mercedes-Benz Zukunftsbilder zeigen, wie Digitalisierung und Klimawandel Städte verändern könnten
Auf Basis des vielfältigen, kontinuierlichen Wissensaustauschs haben Mercedes-Benz Futuristen Zukunftsbilder der Städte London, Los Angeles und Shenzhen in den Jahren 2040+ entwickelt. Sie zeigen exemplarisch, wie sich urbane Metropolen in Europa, den USA und China durch die Digitalisierung und den Klimawandel verändern könnten. Die Transformationsgeschwindigkeit ist dabei aufgrund politischer, kultureller, wirtschaftlicher und klimatischer Bedingungen sehr unterschiedlich. Die in internationaler Zusammenarbeit entstandenen Bilder dienen als Inspiration für mögliche und wünschenswerte Zukünfte. Der Meinungs- und Wissensaustausch ist die Basis, um Fahrzeuge optimal in die Stadt integrieren zu können – und damit der Ansatzpunkt für künftige Kooperationen von Mercedes-Benz mit Smart Cities.
London 2040+: Zentrale Parklösungen verbinden Automobil, Fahrräder und öffentlichen Verkehr
Für die britische Hauptstadt London ist in den Jahren 2040+ eine Kombination aus Progressivität mit historischem Bestand und Tradition vorstellbar. Innerstädtische Viertel könnten umgestaltet werden, um sie lebenswerter und nachhaltiger zu machen. Entstehen würde so eine Mischung aus alten Gebäuden und neuen Strukturen mit mehr Bäumen, Parks, begrünten Dächern und Fassaden sowie gemeinsam genutzten öffentlichen Flächen. Neben reduziertem Autoverkehr könnten sich Fahrrad-„Autobahnen“ und der Öffentliche Personennahverkehr finden. Zentrale Parklösungen könnten Automobil, Fahrrad und öffentlichen Verkehr als Verkehrsknotenpunkte verbinden, während Robo-Taxis durch die Stadt fahren. In der Vision für London sind für den Transport auf der letzten Meile überwiegend elektrische Vans und Cargo-Bikes unterwegs. Fast alle Fahrzeuge könnten einen elektrischen oder elektrifizierten Antrieb haben.
Los Angeles 2040+: Digitalisierte Infrastruktur mit separaten Fahrspuren für automatisierte Fahrzeuge, Robo-Taxis und Fahrräder
In der Vision für Los Angeles hat das individuelle Automobil aufgrund der weiten Ausbreitung der Stadt mit großen Entfernungen auch 2040+ noch einen hohen Stellenwert. Durch die Digitalisierung der veralteten Infrastruktur könnte die Komplexität des Verkehrs reduziert und der Parkraum intelligenter verteilt werden. Mehr als 50 Prozent aller Privatfahrzeuge könnten vollelektrisch unterwegs sein. Viele davon könnten mit Photovoltaik ausgestattet sein. Automatisierte Fahrzeuge und Robo-Taxis könnten ihre eigene Fahrspur haben. Erste separate Radwege sind denkbar. Die Bereiche Wohnen, Freizeit, Arbeiten und Einkaufen sind räumlich voneinander getrennt. Eine Vielzahl von Grünanlagen auf einst versiegelten Flächen könnte für mehr Lebensqualität sorgen und vor extremer Hitze schützen. Auch Gebäudefassaden könnten begrünt sein und öffentliche Trinkwasserbrunnen sprudeln, während Wasserauffangsysteme wie Regengärten eine effiziente Wassernutzung ermöglichen könnten.
Shenzhen 2040+: Vertikale Infrastruktur mit vernetzten Fahrzeugen, drohnengestützter Logistik und Flugtaxis
Die südchinesische Metropole Shenzhen verfügt schon heute flächendeckend über ein 5G-Mobilfunknetz. Daher ist sie im Vergleich zu London und Los Angeles führend in der digitalen Transformation. Die Stadt ist Sitz zahlreicher Hightech-Unternehmen und damit eine Innovationsdrehscheibe. In den Jahren 2040+ könnte das Verkehrsmanagement mit Hilfe künstlicher Intelligenz, Vernetzung und digitaler Infrastruktur erfolgen. Auf separaten Konvoi-Spuren wären dann viele automatisierte Fahrzeuge unterwegs, vernetzt über eine integrierte „Vehicle-Road-Cloud“. Aufgrund der dichten Bebauung wären verschiedene vertikale Verkehrsebenen vorstellbar. Die Vehicle-2-X-Kommunikation (V2X) könnte zum Standard werden, die Logistik automatisiert mit Robotern und Drohnen funktionieren. In der Vision für Shenzhen haben alle Fahrzeuge einen elektrischen oder elektrifizierten Antrieb und erzeugen über Solarmodule einen Teil ihres eigenen Stroms. Radfahrer haben separate Fahrspuren und Fußgänger klar gekennzeichnete Wege. Der Warentransport und die Personenbeförderung in umliegende Städte könnte mit Hochgeschwindigkeitszügen und VTOLs (Vertical Take Off and Landing) erfolgen, während zahlreiche Parks und eine grüne Infrastruktur in der dichten Hochhausbebauung für gute Luftqualität und eine geringe Aufheizung im Sommer sorgen könnten.
Vision vom hyperpersonalisierten Kundenerlebnis der Zukunft durch den Einsatz von AR und MR
Mercedes-Benz arbeitet am hyperpersonalisierten Kundenerlebnis der Zukunft. Als ersten Schritt hat das Unternehmen auf der diesjährigen Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas den MBUX Virtual Assistant präsentiert. Das System nutzt unter anderem generative künstliche Intelligenz (KI), um die Interaktionen zwischen Mensch und Maschine intuitiver und persönlicher zu gestalten. Die Vision für die Zukunft geht jedoch weit darüber hinaus: Mercedes-Benz möchte seinen Kundinnen und Kunden ein ganzheitliches und nahtloses digitales Erlebnis im Kontakt mit der Marke bieten, um ihr Leben einfacher und komfortabler zu machen – auch über das Fahrzeug hinaus. Das künftige Mercedes-Benz Modell lernt seine Fahrerin und seinen Fahrer mit allen Gewohnheiten noch besser kennen. Es soll Gemütszustände sowie Bedürfnisse erkennen und als unterstützender Begleiter durch den Tag fungieren.
Ein Beispiel für das hyperpersonalisierte Kundenerlebnis der Zukunft: Die Kundin oder der Kunde trinkt morgens nach dem Aufstehen einen Kaffee und bereitet sich mit einem Mixed-Reality-Headset auf den Arbeitstag vor. Dazu gehört unter anderem ein Blick auf die Termine im Kalender. Zum richtigen Zeitpunkt fährt das Mercedes-Benz Modell autonom aus der Garage. Der Innenraum ist bereits exakt den aktuellen Bedürfnissen wie Temperatur, Radiosender oder Lautstärke entsprechend konfiguriert. Die Kundin oder der Kunde steigt ein und fährt los. Der MBUX Virtual Assistant schlägt gemäß den individuellen Präferenzen ein Navigationsziel vor. Die vorgeschlagene Route führt direkt ins Büro und nicht zum beliebten Drive-Through-Coffeeshop, da bereits zu Hause ein Kaffee getrunken wurde. Durch eine AR-Brille sieht die Fahrerin bzw. der Fahrer die Navigation als virtuelle Anzeige in der Außenwelt – genau an den Stellen, wo sich wichtige Weg- und Abbiegepunkte befinden. Möchte die Person am Steuer sich lieber anderen Aktivitäten widmen, schaltet sie einfach in den autonomen Fahrmodus. Das Fahrzeug macht dann Vorschläge für erweiterte Aufgaben und Erlebnisse entsprechend der bekannten, individuellen Präferenzen. Dazu gehören zum Beispiel das Einnehmen einer entspannten Sitzhaltung oder die Fortführung von Aufgaben, die zu Hause begonnen und noch nicht fertiggestellt wurden. Die Interaktion der Kundin oder des Kunden mit dem Fahrzeug kann auf Wunsch jederzeit per Sprache oder mittels Bedienkomponenten erfolgen. Letztere sind auch für entspannte Sitzhaltungen während der autonomen Fahrt leicht zu erreichen.
Mercedes-Benz arbeitet daran, AR-Brillen ins Fahrzeug zu integrieren
Die Vision des Unternehmens ist daher, langfristig mit AR-Brillen ein völlig neuartiges Erlebnis für alle Passagiere im Fahrzeug zu bieten. Dabei gilt der Ansatz „Bring Your Own Device” (BYOD). Kundinnen und Kunden sollen künftig ihre eigene AR-Brille, die individuell auf ihre Sehstärke und ihr persönliches Umfeld angepasst ist, mit ins Fahrzeug nehmen können. Daher forscht Mercedes-Benz an technischen Lösungen, die in Zukunft eine einfache Integration von unterschiedlichen AR-Brillen ermöglichen.
Das Unternehmen sieht großes Potenzial darin, mit AR-Brillen allen Passagieren eine Vielzahl von Vorteilen bieten zu können: Das persönliche Ökosystem des Kunden ließe sich parallel zu den Mercedes-Benz spezifischen Inhalten optimal integrieren. Darüber hinaus könnte die Verknüpfung mit der fahrzeugseitigen Sensorik und Aktorik neue Möglichkeiten eröffnen, um Entertainment-, Wellness- und Komforterlebnisse auf ein neues, noch immersiveres Niveau zu heben. In weiteren Entwicklungsschritten könnten Fahrerin oder Fahrer durch eine AR-Brille von einer noch besseren Unterstützung bei ihrer Fahraufgabe profitieren: So ließe sich beispielsweise die Navigation durch präzise und intuitive Wegführung erheblich erleichtern. Fortgeschrittene Fahrassistenzsysteme könnten zusätzlich unterstützen und für ein noch höheres Maß an Sicherheit sorgen. Im Fokus steht dabei, die Ablenkung der Fahrenden so gering wie möglich zu halten und echte Unterstützung zu bieten.
Fahrzeugkonfiguration als Mixed-Reality-Erlebnis
Mercedes-Benz setzt sich intensiv mit Mixed Reality (MR) auseinander. Diese revolutionäre Technologie bietet vielseitige Einsatzmöglichkeiten in der gesamten Mercedes-Benz Welt – von der Forschung über die Entwicklung bis hin zum Kundenerlebnis. Ein Beispiel dafür ist ein von Mercedes-Benz entwickelter MR-Konfigurator. Er könnte künftig durch den Einsatz von MR-Brillen in den Design- und Entwicklungsprozessen genutzt werden. Entstehen könnten etwa neue Möglichkeiten für effiziente Arten der Zusammenarbeit: Kolleginnen und Kollegen könnten mit MR-Brillen über Ländergrenzen und Zeitzonen hinweg simultan an den gleichen virtuellen Fahrzeugen arbeiten. So ließen sich in Zukunft mit Blick durch die MR‑Brille verschiedene Fahrzeugtypen mit realen Fahrzeugabmessungen schnell und kostengünstig miteinander vergleichen. Auch neue Ideen könnten schneller erlebbar dargestellt und virtuell erprobt werden. Der Einsatz von MR-Brillen im Entwicklungsprozess hat zudem das Potenzial, den Verbrauch von Rohstoffen und Materialien erheblich zu reduzieren. Da weniger physische Prototypen benötigt würden, könnten wertvolle Ressourcen eingespart werden.
Ein weiteres Anwendungsgebiet sieht Mercedes-Benz in neuen, immersiveren virtuellen Markenerlebnissen für Kundinnen und Kunden. Durch die Integration von MR-Brillen könnten sie in Echtzeit virtuelle Fahrzeugmodelle interaktiv erleben und individuell anpassen. Dies würde eine personalisierte und kundennahe virtuelle Markenerfahrung ermöglichen und damit das physische Kundenerlebnis im Retail ergänzen. Der MR-Konfigurator von Mercedes-Benz nutzt mit Echtzeit-Game-Engines und der Apple Vision Pro die neuesten MR-Technologien, um die Fahrzeugkonfiguration neu zu denken. Mercedes-Benz Kundinnen und Kunden würden durch diese fortschrittlichen Technologien ganzheitlich profitieren – von der Unterstützung bei der Visualisierung und Personalisierung ihres perfekten Fahrzeugs bis hin zu innovativen Fahrerlebnissen.
Neuromorphic Computing revolutioniert Energieeffizienz und Latenzzeit beim autonomen Fahren
Zukünftige Fahrzeugmodelle werden immer mehr Funktionalitäten beinhalten, zum Beispiel für das autonome Fahren. Dies führt zu einem signifikant hohen Energiebedarf. Daher ist Effizienz ein entscheidender Faktor. Mercedes-Benz ist Vorreiter bei automatisierten Fahr- und Sicherheitstechnologien. Die Vision für die Zukunft ist das autonome Fahren, das die Rolle des Automobils neu definieren wird. Es wird die Sicherheit, die Effizienz und den Komfort beim Fahren erhöhen – und den Passagieren gleichzeitig Zeit zurückgeben: Sie können sich anderen Dingen als dem Fahren widmen. Darüber hinaus wird das autonom fahrende Auto mit den Städten der Zukunft kommunizieren. Um dies alles zu realisieren, sind innovative Algorithmen und Hardware-Komponenten erforderlich, die die Grenzen heutiger Computer-Hardware überwinden.
Mit der Erforschung künstlicher neuronaler Netze geht Mercedes-Benz gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie neue Wege in der Entwicklung von Rechnerarchitekturen. So hat das Unternehmen unlängst eine Forschungskooperation mit der kanadischen University of Waterloo im Bereich Neuromorphic Computing angekündigt. Neuromorphic Computing ahmt die Funktionsweise des menschlichen Gehirns nach. Dadurch könnte es KI-Berechnungen deutlich energieeffizienter und schneller machen. Sicherheitssysteme könnten zum Beispiel Verkehrsschilder, Fahrspuren und andere Verkehrsteilnehmer auch bei schlechter Sicht viel besser erkennen und schneller reagieren – und wären dabei zehnmal effizienter als aktuelle Systeme. Eine neuromorphe Kamera würde ihre Stärken zum Beispiel bei der Innenraumüberwachung ausspielen. Statt Vollbildern („frames“) liefert sie Einzelpixel („events“ – daher auch „event-based camera“ genannt) – mit sehr hoher Dynamik und minimaler Verzögerung. Dadurch kann beispielsweise auf ein müdigkeitsbedingtes Augenblinzeln des Fahrenden eine schnelle Reaktion folgen. Neuromorphic Computing hat das Potenzial, den Energiebedarf für die Datenverarbeitung beim autonomen Fahren im Vergleich zu heutigen Systemen um 90 Prozent zu senken.
Technologie-Challenge: Entwicklung von neuartigen Konzepten zur Steigerung der Umweltverträglichkeit – unter anderem Forschung an innovativen Materialien der Biotechnologie
Mercedes-Benz setzt in seinen Fahrzeugen zunehmend auf Sekundärmaterialien sowie auf den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen. Darüber hinaus forscht das Unternehmen intensiv an neuen Materialien, die im Einklang mit der Natur stehen. Ein Fokus liegt dabei auf biotechnologisch erzeugten Materialien. Sie haben ein enormes Potenzial, erdölbasierte Werkstoffe sowie Materialien tierischen Ursprungs zu ersetzen.
Um die Nachhaltigkeitsziele des Unternehmens zu erreichen, hat die Mercedes-Benz Forschung und Entwicklung eine Technologie-Challenge ausgerufen. Ziel ist es, die Umweltauswirkungen aller Bauteile und verwendeten Materialien so weit wie möglich zu reduzieren. Alles kommt auf den Prüfstand, um CO2-Emissionen zu reduzieren, den Rezyklat-Einsatz zu erhöhen und Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen. Es geht um die Frage nach innovativen Konzepten und neuen technologischen Ansätzen. Die Technologie-Challenge soll möglichst nachhaltige Lösungen für den Serieneinsatz hervorbringen. Für Mercedes-Benz gehen Nachhaltigkeit und Luxus Hand in Hand. Das zeigen zwei Beispiele aus der aktuellen Forschung und Entwicklung, die sich die Biotechnologie zunutze machen.
Biotechnologisch erzeugte Seide: exquisit und leistungsstark
Ein seidenähnliches Garn bietet sowohl optisch als auch haptisch ein exquisites Erlebnis. Es wird mithilfe von Biotechnologie hergestellt. Gentechnisch veränderte Bakterien produzieren Seidenproteine. Diese Proteine werden mittels Nassspinnverfahren (bekannt aus der Zelluloseherstellung) zu einem glänzenden, seidigen Garn veredelt. Die synthetische Spinnenseide hat die gleichen funktionalen Eigenschaften wie herkömmliche Seide. Sie ist zu 100 Prozent biologisch abbaubar, leicht und gleichzeitig hochfest. Damit ist sie ein äußerst performantes Material. Im VISION EQXX und im Concept CLA Class hat Mercedes-Benz bereits erste Anwendungsfälle für die neuartige Seide in Form einer Türschlaufe und einer Türtasche vorgestellt.
Hochwertige Lederalternative aus Kunststoff-Rezyklat und biotechnologisch erzeugten Werkstoffen
Ein weiteres vielversprechendes Material in der Forschung ist eine in Teilen biotechnologisch hergestellte Lederalternative. Sie besteht gemäß dem Massenbilanzierungsverfahren aus einer einzigartigen Kombination von Kunststoff-Rezyklat und biobasierten Werkstoffen. In einem chemischen Recyclingprozess werden Pyrolyse-Öl aus Altreifen und zertifiziertes Biomethan aus Landwirtschaftsabfällen erzeugt und anschließend zu Kunststofffasern verarbeitet. Aus diesen Mikrofasern entsteht ein Halbzeug, dem Proteine und biobasierte Polymere hinzugefügt werden. Dies ergibt eine innovative Materialkombination, die nicht nur strukturell wie Echtleder aufgebaut ist, sondern auch wie Echtleder in Nachgerbe-Prozessen weiterverarbeitet werden kann. Dadurch verfügt sie über die gleiche hochwertige Optik und Haptik sowie natürliche Alterungseigenschaften. Das Material ist atmungsaktiv, wasserfest und leichter als Echtleder und hat im direkten Vergleich einen reduzierten CO2-Fußabdruck. Der auf Kunststoff-Rezyklat basierende Anteil kann zudem vollständig recycelt werden.
Hohe Mercedes-Benz Qualitätsstandards für innovative neue Materialien
Bevor ein Material in Mercedes-Benz Fahrzeugen zum Serieneinsatz kommt, muss es eine Reihe von Prüfungen und intensiven Langzeittests durchlaufen. Damit wird sichergestellt, dass es die hohen unternehmenseigenen Anforderungen an Qualität und Wertanmutung erfüllt. Oberflächenmaterialien, insbesondere auf den Sitzen, müssen über eine gewisse Strukturfestigkeit verfügen, damit sich keine Falten, Wellen und Druckstellen bilden. Sie müssen Temperaturunterschieden von rund 100 Grad, direkter Sonneneinstrahlung, dem Abrieb durch Jeansstoffe, Produkten wie Sonnencreme und Desinfektionsmittel sowie Schweiß über einen langen Zeitraum standhalten – ohne instabil zu werden, sich zu verfärben oder Gerüche zu emittieren. Ebenso wichtig ist, dass sie einfach zu reinigen, wasserfest und für dekorative Nähte, Prägungen sowie die Färbung in unterschiedlichen Farben geeignet sind. Sitzpolster müssen darüber hinaus eine gute Wärmeübertragung für die Sitzheizung und eine gute Luftdurchlässigkeit für die Belüftung gewährleisten.
Aerodynamisch und nahezu wartungsfrei: Die nachhaltigere In-Drive Brake
Da Elektrofahrzeuge vorrangig durch Rekuperation bremsen, beschreitet Mercedes-Benz bei der Entwicklung mechanischer Bremsen völlig neue Wege. Die innovative, nachhaltigere Bremse, an der aktuell geforscht wird, sitzt nicht mehr klassisch im Rad. Sie ist in die geschlossene Elektromotor-Getriebe-Einheit an der Hinter- oder Vorderachse integriert. Sie nimmt nur wenig Bauraum ein. Nach den derzeitigen Forschungsergebnissen verschleißt sie kaum, rostet nicht und ist nahezu wartungsfrei. Das würde sie sehr langlebig und zuverlässig machen. Außerdem würden keine Feinstaubemissionen durch Bremsabrieb nach außen gelangen. Bremsgeräusche und Bremsenreinigung könnten damit künftig der Vergangenheit angehören. Die Bremswirkung ist gut zu dosieren und lässt auch unter hoher Belastung nicht nach.
Diese innovative Konstruktion ermöglicht zudem eine deutlich leichtere Rad-Reifen-Kombination und somit weniger ungefederte Massen. Das würde den Fahrkomfort erhöhen. Auch komplett geschlossene Felgen für eine verbesserte Aerodynamik sind möglich, da keine Öffnungen zur Bremsenkühlung mehr nötig wären.
Neuartige Solarlackierung könnte Strom für 12.000 Kilometer und mehr im Jahr erzeugen
Sie sind mit 5 Mikrometer deutlich dünner als ein menschliches Haar, wiegen nur 50 Gramm pro Quadratmeter und stecken voller Energie. Mercedes-Benz forscht an neuartigen Solarmodulen, die – ähnlich einer hauchdünnen Paste – nahtlos auf der Karosserie von Elektrofahrzeugen angebracht werden könnten. Die photovoltaik-aktive Fläche lässt sich auf jeden Untergrund auftragen. Die Solarzellen haben einen Wirkungsgrad von 20 Prozent und sind damit hocheffizient. Eine Fläche von 11 Quadratmetern (das entspricht der Oberfläche eines Mid-Size-SUV) könnte unter Idealbedingungen Energie für bis zu 12.000 Kilometer im Jahr produzieren
[1]. Die durch die Sonnenzellen erzeugte Energie wird zum Fahren verwendet oder direkt in die Hochvoltbatterie eingespeist. Das Photovoltaiksystem ist daueraktiv und erzeugt auch Energie, wenn das Fahrzeug ausgeschaltet ist. Damit könnte es in Zukunft eine sehr effektive Lösung für höhere Reichweiten und weniger Ladestopps bieten.
Der Ertrag hängt von Beschattung, Sonnenintensität und geografischer Lage ab. Dazu zwei Beispiele: Statistisch legen Mercedes-Benz Fahrerinnen und Fahrer in Stuttgart im Durchschnitt 52 Kilometer am Tag zurück. Rund 62 Prozent dieser Fahrleistung würden durch Sonnenenergie abgedeckt. In Los Angeles ergibt sich sogar ein Überschuss an Energie durch die Sonneneinstrahlung. Der Kunde könnte im Mittel 100 Prozent seiner Fahrstrecke durch die Solarenergie abdecken. Der erzielte Überschuss könnte über bidirektionales Laden direkt ins Hausnetz eingespeist werden.
Der Solarlack hat nicht nur ein hohes Effizienzpotenzial. Er ist frei von Seltenen Erden, enthält kein Silizium und nur ungiftige sowie leicht verfügbare Rohstoffe. Er könnte problemlos recycelt werden und ist in der Herstellung erheblich günstiger als konventionelle Solarmodule. Derzeit arbeitet der Forschungsbereich von Mercedes-Benz intensiv daran, den Einsatz des neuartigen Solarlacks auf allen Außenflächen des Fahrzeugs zu ermöglichen – unabhängig von deren Form und Neigungswinkel.
Gamechanger für die Hochvolt-Architektur: Innovativer Power Converter steigert Effizienz der Batterie durch Regelung auf Zellebene
Einen Paradigmenwechsel strebt Mercedes-Benz auch beim Einsatz einer neuen Generation von Leistungselektronik-Technologien in Elektrofahrzeugen an. Ein programmierbarer Mikrowandler könnte zukünftig über die Grenzen derzeit üblicher elektrischer Wechselrichtersysteme hinausgehen und die bestehende Hochvolt-Architektur revolutionieren. Basis hierfür ist eine Integration dieser Mikrowandler direkt auf der Batteriezellebene, die die Regelung jeder einzelnen Batteriezelle und die Kommunikation der Zellen untereinander ermöglichen könnten.
Um dies zu realisieren, wird ein aus mehreren Mikrowandlern bestehender Power Converter direkt an eine beliebige Anzahl von Batteriezellen angeschlossen. Dieser Power Converter ermöglicht es, Zellen individuell zu regeln und die Höhe der Ausgangsspannung dieser Einheit zu regeln. Die derzeitigen Forschungsergebnisse zeigen, dass damit – unabhängig vom Ladezustand (SoC = State of Charge) und dem Alterungszustand (SoH = State of Health) der einzelnen Zellen– eine konstante HV-Spannung von 800 Volt am Ausgang bereitgestellt werden kann. Die Ausgangsspannung dieser Fahrzeugbatterie ist nicht mehr von der Anzahl der in Reihe geschalteten Batteriezellen abhängig. Die Anzahl wird lediglich durch die gewünschte Leistungs- und Kapazitätsklasse vorgegeben. Zusätzlich könnte dieser technologische Ansatz die Reichweite steigern und den Energiefluss auch für bidirektionale Ladevorgänge optimieren. Zudem ergeben sich neue Freiheiten bei der Modularisierung von Elektro-Antrieben.
Neue Freiheiten bei der Modularisierung von Elektro-Antrieben
Die programmierbaren Mikrowandler könnten die Varianten elektrischer Bauteile in der Produktion reduzieren, für aktuelle Updates leicht umprogrammiert werden und sich so als ressourcenschonende Einheitsbauteile anbieten. Sie könnten in vielen zukünftigen Elektromodellen von Mercedes-Benz zum Einsatz kommen.
Die neuartige Technologie hat das Potenzial, mehrere Funktionen der Leistungselektronik in die HV-Batterie zu integrieren. Dadurch könnten verschiedene Leistungskomponenten durch die HV-Batterie selbst realisiert werden und ein neues Level der Hochintegration bei Elektrofahrzeugen erreicht werden.
Durch eine erheblich verbesserte Raumökonomie und geringere Variantenabbildung würde dies eine völlig neue Freiheit bei der Konzeption und Gestaltung von elektrischen Fahrzeugen bedeuten.
Die Mercedes-Benz Österreich GmbH
Die Mercedes-Benz Österreich GmbH ist eine 100-Prozent-Tochter der Mercedes-Benz AG. Der Sitz des Unternehmens ist in Eugendorf. Mercedes-Benz Österreich ist Generalimporteur der eingetragenen Marken Mercedes-Benz, Mercedes-AMG und Mercedes-Maybach. Das Unternehmen koordiniert mit rund 240 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die Vertriebs-, Marketing-, Service- und Presseaktivitäten in Österreich. Der Vertrieb erfolgt über das autorisierte Handelspartnernetz und die von den Agenten betriebenen Betriebsstandorte. Die Servicearbeiten werden von den autorisierten Werkstätten durchgeführt. Im Jahr 2023 wurden in Österreich 10.564 Mercedes-Benz PKW (inkl. V-Klasse) und 5.931 Transporter (exkl. V-Klasse) zugelassen.
[1] Normiert auf den Lichteinfall in Stuttgart.