Der Verbrenner lebt – und wie!

TINY FRIENDLY GIANT Koenigsegg verbaut im Gemera den stärksten Dreizylinder der Welt. Damit nicht genug: Er soll den Weg in eine CO2-neutrale Zukunft ebnen.

Nach der Absage der GIMS schrieben wir davon, wie wunderschön es in Genf hätte werden können. Davon, welche Neuheiten und Ideen hätten gezeigt werden sollen. Und davon, dass die Autoindustrie lebt und vor Kreativität nur so strotzt. Ein, wenn vielleicht nicht gar das beste Beispiel dafür ist der Gemera. Zum erstenmal in der Geschichte von Koenigsegg hat ein Fahrzeug mehr Sitzplätze als Zylinder. Der Mega-GT – Gründer Christian von Koenigsegg hat dafür eigens ein neues Segment begründet – bietet vier vollwertige Sitze, die Zylinderbank dagegen nur drei Kolben. Und trotzdem leistet das kompakte, nur 70 Kilogramm schwere Konstrukt irrwitzige 600 PS und 600 Nm, was ihn mit grossem Abstand zum stärksten Dreizylinder der Welt macht. Der neue Toyota Yaris GR leistet 261 PS. Und als ob all das nicht genug wäre, wird der Verbrennungsmotor von gleich drei Elektromotoren unterstützt. Systemleistung: bis zu 1700 PS und 3500 Nm. Die Batterie im Unterboden setzt auf die 800-Volt-Technik, bietet 16.6 kWh Kapazität und eine rein elektrische Reichweite von rund 50 Kilometern. Das Beschleunigen von 0 auf 100 km/h soll nur 1.9 Sekunden dauern, der Topspeed liegt bei 400 km/h. CO2-neutral, versteht sich, wenn der Wagen mit den richtigen Treibstoffen betrieben wird. Grund genug, dieses Meisterwerk der Technik etwas genauer unter die Lupe zu nehmen.

Geschwindigkeit eines F1-Motors
«Der Gemera hat einen einzigartigen, noch nie zuvor gesehenen Antriebsstrang», sagt Koenigs­egg-Gründer Christian von Koenigsegg. Befassen wir uns zunächst mit den Fakten. Auf der Hinterachse sitzen zwei Elektromotoren mit jeweils 500 PS und 1000 Nm Drehmoment. Beiden senden die Kraft unabhängig voneinander an je ein Hinterrad. Im Sandwich dazwischen sitzt mittelmontiert und längs verbaut der Dreizylinder-Verbrennungsmotor. Von Koenigsegg wird er liebevoll TFG (für Tiny Friendly Giant, dt. winziger, freundlicher Riese) genannt. Auf der Kardanwelle sitzt ein weiterer Elektromotor (400 PS, 500 Nm), die Kombination ist über einen Drehmomentwandler exklusiv mit der Vorderachse verbunden, der Gemera ist Koenigseggs erstes Allradmodell. Interessant dabei ist, dass der Verbrennungsmotor an das Eingang-Direktantriebssystem von Koe­nigs­egg gekoppelt ist. Das sorgt zwar für Vorteile punkto Ansprechverhalten, Gewicht und Leistungsdichte, aber auch dafür, dass der Verbrennungsmotor in einem enorm grossen Drehzahlbereich effizient arbeiten muss.

Und wie er das tut! Sein Drehmoment von 600 Nm liegt zwischen 2000 und 7000 U/min an. Doch der Reihe nach: Der Zweiliter-Reihen-Dreizylinder kombiniert gleich mehrere Superlative. Obwohl nur drei an der Zahl, sind die Zylinder selbst mit einer Bohrung von 95 Millimetern und einem Hub von 93.5 Millimetern ziemlich gross. Daraus ergeben sich 666.7 Kubikzentimeter pro Zylinder, was mehr Raum entspricht als im Fünfliter-V8-Motor des Agera. Um daraus derart viel Kraft zu schöpfen, bleiben zwei Möglichkeiten. Entweder generiert man sie über eine hohe Drehzahl – oder aber über eine grosse Aufladung.

Der Gemera macht beides. Das Drehzahlband endet erst bei 8500 U/min. Das ist insofern ungewöhnlich, weil sich die Kolben durch den grossen Hub extrem schnell bewegen. Die durchschnittliche Kolbengeschwindigkeit von 26.5 m/s ist gleich derjenigen in einem Formel-1-Motor.

Andererseits ist der Koenigsegg Gemera dank zweier Turbos mit maximal 2 bar Ladedruck stark aufgeladen. Freisaugend würde das Aggregat nur 300 PS und 250 Nm liefern. Damit die zwei Turbolader zwischen den drei Zylindern aufgeteilt werden können, verfügt jeder Zylinder über einen individuell geteilten Abgasauslass, der jeweils zu ­einem unterschiedlichen Turbolader führt. So wird bei niedrigen Belastungen nur ein Lader genutzt, da nur jeweils ein Abgasventil geöffnet ist. Sind sämtliche Ventile geöffnet, kommt es zur Höchstleistung.

Der Gemera ist der erste Viersitzer der schwedischen Sportwagenschmiede.  300 Stück werden zu einem Preis von rund 1.8 Millonen Franken gebaut.

Künstliche Intelligenz
«Mit einfachen Worten: Der TGF ist ein Wendepunkt», sagt Christian von Koenigsegg. Damit all das überhaupt möglich ist, bedarf es der Free­valve-Technologie von Koenigsegg. Herkömmliche Motoren verwenden eine Nockenwelle, um die Ventile zu öffnen und zu schliessen. Das bedeutet aber, dass der Ventilhub nur zu einem Zeitpunkt maximal ist. Die Lösung von Koenigsegg, die auch schon im Regera zum Einsatz kommt, arbeitet ohne Nockenwelle, Zahnriemen oder Drosselklappe. Dafür besitzt jedes einzelne Ventil einen Aktuator, der dessen Position unmittelbar verstellen kann.

Drei Parameter spielen dabei eine entscheidende Rolle: Zeitpunkt und Dauer der Ventilöffnung sowie ihre Stellung. Bei Koenigsegg lassen sich all diese individuell und frei zueinander einstellen. Für einen effizienten Leichtlastbetrieb will man kleine Ventilöffnungen, für viel Leistung müssen die Ventile lange und tief öffnen. In bisherigen Lösungen beispielsweise von Honda oder BMW hing zumindest die Ventilstellung immer von der Öffnungsdauer ab. Und: Sie alle verfügen über Nockenwellen und haben deshalb ihre Grenzen. Im Gemera können die Ventile so stark oder so wenig angehoben werden, wie es das Motormanagement vorschreibt, so lange oder so kurz und so früh oder so spät im Zyklus wie nötig. Oder auch gar nicht. Und jedes kann sich anders verhalten als sein Nachbar. Gesteuert werden die Ventile über einen Druckluftkompressor für das Öffnen sowie eine Ölpumpe für das Schliessen.

Der Vorteil dieser extrem kostspieligen Technologie – der Gemera kostet rund 1.7 Millionen Euro – ist klar: Der Motor lässt sich für jedes Profil, sei es punkto Effizienz, Emissionen oder Leistung, optimal und unmittelbar einstellen. Zudem wäre eine Zylinderabschaltung durch einfaches Schliessen der Ventile einfach zu implementieren. Um dies alles zu koordinieren, setzt Koenigsegg auf künstliche Intelligenz.

Der TGF von Koenigsegg ist der stärkste Dreizylindermotor der Welt. Der Twinturbo verwendet die Freevalve-Technologie.
Zwei E-Motoren sitzen auf der Hinterachse, einer auf der Kardanwelle. Die Batterie mit 900 kW Entladeleistung ist unter den Vordersitzen platziert.

Saubere Luft
«Der Gemera wurde geschaffen, um der Welt zu zeigen, dass es möglich ist, wichtige Schritte in Richtung einer Senkung unseres Kohlenstoff-Fussabdrucks zu unternehmen. Und dass dafür reine Langstrecken-EV nicht die einzige und vielleicht nicht einmal die beste Lösung sind», sagt Chri­stian von Koenigsegg. Die Verbrennungstechnologie im Gemera wurde für die nächste Generation erneuerbarer, flüssiger Kraftstoffe entwickelt. Er läuft jedoch auch mit E85 oder mit herkömmlichem Benzin. Werde der Gemera jedoch mit Ethanol oder CO2-neutralem (erneuerbarem) Methanol betankt, so sei er mindestens so CO2-neutral wie ein Elektroauto, das mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werde.

Durch den Einsatz von Katalysatoren und Partikelfiltern sollen die lokalen Emissionen nahe an denjenigen reinen Wasserdampfs liegen und weniger Giftstoffe als die Umgebungsluft in verschmutzen Gebieten enthalten. Der Verbrennungsmotor verbrennt die Partikel in der Luft und reinigt die Abgase in seinen Nachbehandlungssystemen, besser noch als bei den Verbrennungsmotoren der Konkurrenz. So sieht es zumindest der schwedische Konstrukteur. So soll «jede bevorstehende Emissionsvorschrift für den TGF leicht zu erfüllen sein». Verbrauchs- oder Emissionsangaben macht Koenigsegg keine, auch weil diese stark vom verwendeten Treibstoff abhängig sind.

Wahrlich, die 300 produzierten Gemera selbst werden den Planeten nicht direkt verändern, «aber sie werden als Plattform für uns dienen, um diese Technologien weiter zu entwickeln und zu teilen», sagt Christian von Koenigsegg. Und sie sind ein fantastisches Werbemittel. Tatsächlich ist es ein grosses Ziel von Koenigsegg, die Freevalve-Technologie weiterzuentwickeln und auch an andere Hersteller zu verkaufen. Bis dahin werden wohl noch Jahre vergehen, doch das Beispiel des Gemera zeigt deutlich, dass die Automobilindustrie lebt – und wie kreativ der Verbrennungsmotor am Leben erhalten werden kann. 

Die technischen Daten zu diesem Modell finden Sie in der gedruckten Ausgabe der Automobil Revue.

1 Kommentar

  1. Eine Komastelle herunter und es wäre der Renner, so ist das ein Sammlerstück für 300 Leute, und das ist niocht einmal sicher – in die Buchhaltung sehen wir nicht…

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