Transport

Jenseits von Tesla: Mercedes-Benz definiert die EV-Landschaft mit innovativer Technologie neu

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Automobilinnovation

Für viele Jahre scheint die Innovationsfackel in der Automobilindustrie von neuen EV‑Herstellern wie Tesla (TSLA ) und BYD übernommen worden zu sein.

Das liegt nicht nur daran, dass sie die Art und Weise, wie Autos angetrieben werden, verändert haben, sondern auch daran, dass das Neugestalten von Autos von Grund auf und nach ersten Prinzipien eine radikale Veränderung der Perspektive dessen ermöglichte, was möglich ist und was nicht.

Es wäre jedoch ein Fehler, alle „Legacy“-Hersteller zu übersehen. Kürzlich hat Mercedes (MBGAF) eine große Ankündigung mit einer breiten Palette von Innovationen gemacht, die die Art und Weise, wie Autos hergestellt werden, völlig verändern könnten, und damit zeigen, dass die Erfahrung und F&E‑Power älterer Marken nicht zu leichtfertig abgetan werden sollten.

Visionen der Mobilität im Jahr 2040

Im November 2024 flog Mercedes ein ausgewähltes Panel von Journalisten nach Deutschland, um seine Vision der Zukunft von Automobilen und Mobilität zu präsentieren.

Sie begann mit einer Vision für 2040+ in drei globalen Städten: London, Los Angeles und Shenzhen.

Diese Zukunftsvisionen sind etwas, bei dem Mercedes sich als maßgeblich daran sieht, sie zum Leben zu erwecken, dank der im selben Event vorgestellten Innovationen.

London

Quelle: Inside EVs

Hier scheint der Fokus darauf zu liegen, die städtische Stauung zu reduzieren, im Einklang mit der aktuellen Entwicklung der städtischen Politik Londons:

  • Gemeinsamer Raum zwischen von Menschen gesteuerten und autonomen Fahrzeugen, die signalisiert werden.
  • Parken nur in (teuren) mehrstöckigen Garagen.
  • Kleine Lieferungen werden von kleinen Robotern durchgeführt, und größere autonome Lieferwagen sind nur in speziell ausgewiesenen Zonen erlaubt.
  • Viel Grünfläche mit Schatten, die durch Solarpaneele Strom erzeugt.

Los Angeles

Quelle: Inside EVs

Da diese städtische Landschaft viel weniger dicht ist, bleibt der autozentrierte amerikanische Stil von Urbanismus und Kultur erhalten, jedoch mit einer Schicht aus grüner Technologie und fortschrittlicher Technik:

  • Reservierte Radwege stehen neben Fahrspuren, die von einer Mischung aus EVs, autonomen Fahrzeugen und „klassischen Autos“ befahren werden.
  • Öffentliche Garagen und Parkplätze am Straßenrand sind weiterhin vorhanden, im Gegensatz zu London.
  • Drohnen und Roboter sind allgegenwärtig und bieten ein dichtes Netzwerk personalisierter Lieferungen sowie die Minderung von klimawandelbedingten Risiken wie Bränden.
  • EVs werden über eine Mischung aus induktiven (kontaktlosen) Ladestationen und einer Solarbeschichtung, die das sonnige Wetter nutzt, aufgeladen.

Shenzhen

Quelle: Inside EVs

Heute ist die Stadt im Wesentlichen das chinesische Gegenstück zu San Francisco und dem Silicon Valley, und diese Zukunftsvision spiegelt das wider. Es handelt sich um eine viel vertikalere, ultra‑dichte und ultra‑moderne städtische Landschaft, die Mobilität in drei Dimensionen berücksichtigt:

  • Parken ist nur in mehrstöckigen Garagen erlaubt.
  • VTOL‑Taxis (Vertical Take Off and Landing) transportieren Menschen durch die Stadt, wahrscheinlich mit autonomen Flugprogrammen.
  • Der Bodentransport ist ebenfalls mehrstufig, wobei Fußgänger und Radfahrer eigene schwebende Wege über dem Verkehr haben.
  • Roboter sind überall und Teil des Lebens aller, sie erbringen zahlreiche Dienstleistungen vom Kochen bis zur Lieferung.
  • Parks und Grünflächen reduzieren die Hitze und bieten gemeinschaftlichen Lebensraum.
  • Hochgeschwindigkeitszüge sind ebenfalls entscheidend, um Menschen in und aus Shenzhen zu den benachbarten Städten zu bringen, insbesondere zum Rest des Guangdong–Hongkong–Macao Greater Bay Area, dem wirtschaftlichen und technologischen Kern des modernisierten China.

Mercedes-Benz CLA EV-Prototyp

Neben den Technologien stellte Mercedes einen Fahrzeugprototyp vor, den CLA, einen elektrischen Limousinen‑Prototyp mit außergewöhnlicher Batteriekapazität.

Dieses Modell zeigte die Fähigkeit, innerhalb von 24 Stunden, einschließlich Ladestopps, bis zu 2.309 Meilen (3.715 km) zu fahren. Natürlich ist dies ein bemerkenswerter Beweis dafür, dass Reichweitenangst langfristig kein ernsthaftes Problem für EVs darstellen wird.

Die Leistung war das Ergebnis der Kombination von zwei Faktoren:

  • Hohe Ausbeute mit einer Energieeffizienz von 5,2 Meilen/kWh, was es zum weltweit effizientesten EV machen könnte, sogar besser als den Lucid Air.
  • Eine 800‑Volt-Antriebsbatterie und eine maximale Ladeleistung von 320 kW, wobei jeder Ladevorgang etwa 10 Minuten dauert, um den Ladezustand des Fahrzeugs von 10 % auf 50 % zu bringen, was jedes Mal 186 Meilen (299 km) Reichweite hinzufügt.

Selbstladende Solarfahrzeuge

Natürlich ist ein effizientes Aufladen an Ladestationen für EVs auf Langstreckenfahrten ein Muss. Dennoch besteht der Großteil unserer Fahrzeugnutzung letztlich aus kleineren täglichen Fahrten für reguläre Pendelstrecken und Reisen im unmittelbaren Umfeld.

Es wäre also großartig, wenn unsere Autos sich einfach selbst genug aufladen könnten, um solche Fahrten zu bewältigen. Und noch besser, wenn das kostenlos wäre.

Das ist das Versprechen von Mercedes’ Solarfarbe. Es handelt sich nicht nur um die Integration von Solarzellen in die Karosserie, wie zuvor beispielsweise beim Mercedes EQXX und seinem großen Solardach in Betracht gezogen wurde.

Quelle: Mercedes-Benz [securities_stock_price_tag symbol="MBG.DE" exchange="XETRA"]

Stattdessen soll diese Farbe direkt Strom erzeugen und die gesamte Fahrzeugoberfläche zu einem Solargenerator machen.

Quelle: Motor Trend

Besonders beeindruckend ist, dass diese Solarfarbe offenbar eine Effizienz von bis zu 20 % erreicht, was kaum niedriger ist als bei deutlich schwereren Solarpaneelen, obwohl sie nur 50 g/m² wiegt – ein entscheidender Faktor für den Einsatz an einem Auto.

Wie sie funktioniert, ist derzeit natürlich ein Geschäftsgeheimnis, aber es scheint, dass eine ultra‑transparente Nanopartikel‑Lackschicht ein zentrales Element ist und bereits getestet wurde.

Wenn die gesamte Karosserieoberfläche eines mittelgroßen SUVs, die etwa 11 Quadratmeter (118 Quadratfuß) beträgt, damit bedeckt wird, könnte sie potenziell jährlich 7.450 Meilen (12.000 km) Reichweite hinzufügen.

Das entspricht etwa 20 Meilen pro Tag (32,8 km), was ausreichen würde, 62 % eines typischen täglichen Arbeitswegs in Stuttgart abzudecken.

Inside EVs

Diese Leistung könnte in sonnigeren Klimazonen, wie Kalifornien oder Spanien, noch höher sein und im Wesentlichen die Notwendigkeit von Ladestationen für die meisten Nutzer entfernen.

Überfüllte, zu langsame oder zu seltene Ladestationen sind große Bedenken bei EVs und führen zu einem bedeutenden Comeback von Hybridfahrzeugen. Daher könnte diese Technologie ein Wendepunkt sein, insbesondere in Regionen mit mediterranem oder tropischem Klima, wo starke Sonneneinstrahlung Ladestationen nahezu überflüssig machen könnte.

Augmented-Reality-Fahren

Kürzlich, vor allem getrieben durch Tesla und chinesische EV‑Neugestaltungen, war der Trend, einen großen zentralen Bildschirm im Armaturenbrett der Autos für die Fahrzeugsteuerung hinzuzufügen.

Stattdessen stellt sich Mercedes vor, Augmented-Reality‑Brillen zu nutzen, um einen virtuellen Bildschirm zu ermöglichen, der knapp über dem Armaturenbrett schwebt.

Quelle: Inside EVs

Die zentrale Idee ist, dass in naher Zukunft die virtuelle Realität viel verbreiteter werden könnte und Automobilhersteller bereits darüber nachdenken sollten, wie sie sie nahtlos in das Fahrerlebnis integrieren können, ähnlich wie die Kopplung und Integration von Smartphones.

Eine weitere Möglichkeit, AR/VR‑Technologie für Automobilhersteller zu nutzen, wäre, potenziellen Käufern zu ermöglichen, ihre zukünftigen Autos zu individualisieren. Mit einem vollständigen VR‑Headset könnten sie direkt visualisieren, wie verschiedene Optionen im Endprodukt aussehen würden, ohne dass das Autohaus sie physisch vor Ort haben muss.

Quelle: Inside EVs

Neuro-morphe Computer

Etwas, das die Automobilindustrie zu begreifen beginnt, ist, dass autonomes Fahren wahrscheinlich sehr rechenintensiv sein wird. Das bedeutet, dass nicht nur leistungsfähige Hardware erforderlich ist, sondern der Energieverbrauch des Navigationscomputers tatsächlich nicht zu vernachlässigen sein wird. Ein solcher Stromverbrauch wird wahrscheinlich die Reichweite von EVs und die Gesamtleistung von Robotaxis beeinflussen.

Eine Möglichkeit, dies zu reduzieren, besteht darin, von herkömmlichen KI‑Chips zu neuromorphen Computern zu wechseln. Neuromorphes Computing ist eine Methode, bei der Computersysteme sich von den Gehirnen lebender Systeme mit Neuronen inspirieren lassen.

Quelle: Tech Target

Dies ist der von Mercedes eingeschlagene Weg, der sogar so weit ging, seine Leiterplatten in dieser Demonstration wie Neuronen zu gestalten, um die Aussage zu verdeutlichen.

Quelle: Inside EVs

Die Forschung zum neuromorphen Computing wurde in Zusammenarbeit mit der kanadischen University of Waterloo durchgeführt.

Bio‑engineertes synthetisches Leder

Während umweltbewusste oder vegane Käufer häufig tierische Produkte kritisieren, werden Luxusauto‑Interieurs dennoch mit dem Gefühl von Ledersitzen assoziiert. Faux‑Leder‑Alternativen gibt es bereits, fühlen sich jedoch immer etwas „billig“ an, das Gegenteil von dem, was eine Premium‑Marke wie Mercedes sucht.

Daher haben seine Forscher eine Version entwickelt, die Leder bis auf mikroskopischer Ebene nachahmt und deren Struktur und Textur sehr glaubwürdig macht. Sie wird aus Material hergestellt, das aus alten Reifen, Proteinpulver und anderen Dingen gewonnen wird.

Quelle: Inside EVs

Da es dem Leder so ähnlich ist, wird es auf exakt dieselbe Weise gefärbt, was den charakteristischen lederähnlichen Geruch hinzufügt, den neue Autokäufer schätzen.

Schließlich ist dieses Material offenbar sogar robuster als echtes Leder und sehr beständig gegenüber Sonneneinstrahlung sowie dem Einfluss von Schweiß und Chemikalien wie Handdesinfektionsmitteln, Sonnencreme oder Körperlotion.

Quelle: Inside EVs

Integrierte Bremsen

Traditionell beruhen die Bremsen von Autos einfach auf erhöhter Reibung an den Rädern, um zu verlangsamen. Das erfordert nicht nur regelmäßige und teure Wartung, sondern erzeugt auch viel Bremsstaub, der sich zu einem bedeutenden Beitrag zur Luftverschmutzung durch den Autoverkehr entwickelt.

EVs haben das etwas verändert, indem ein Teil des Bremsvorgangs über die Rückführung der kinetischen Energie in das Batteriepaket erfolgt, im Wesentlichen durch das Rückwärtsdrehen der Elektromotoren. Dennoch erfordert starkes Bremsen nach wie vor traditionelle Bremsen als Ergänzung.

Mercedes geht also einen Schritt weiter.

In-Drive-Bremsen

Die Ingenieure des Unternehmens haben „In-Drive-Bremsen“ entwickelt, die das Gehäuse der Antriebseinheit eines Elektrofahrzeugs bilden.

Quelle: Inside EVs

Die Scheibe ist wassergekühlt und dreht sich nicht, während die Bremsbeläge kreisförmig sind und sich mit dem Motor drehen. Mit diesem System wird die Reibgeschwindigkeit erreicht, indem der kreisförmige Bremsbelag auf die stationäre Scheibe gedrückt wird.

Was diese Innovation besonders beeindruckend macht, ist, dass das Bremssystem des Autos während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs niemals Wartung benötigen würde.

Es würde den gesamten Bremsstaub enthalten, ohne dass er entleert werden müsste. Dies bringt zudem einige weitere Nebenvorteile mit sich:

  • Wasserkühlung würde bedeuten, dass die Bremsen niemals überhitzen.
  • Vollständig abgedeckte, aerodynamische Räder, die den Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeugs senken.
  • Bremsgeräusche würden reduziert.

Mikro‑Wandler

Die Art und Weise, wie EVs Geschwindigkeit wieder in Strom umwandeln, erfolgt über einen Wandler. Die meisten tun dies mit einem Wandler pro Motor.

Stattdessen prüft Mercedes, Mikro‑Wandler parallel zu den Zellen einer EV‑Batterie anzuschließen, anstatt sie in Reihe zu schalten.

Dies könnte insbesondere in Kombination mit gemischten NMC‑ (Nickel‑Mangan‑Kobalt) und LFP‑ (Lithium‑Eisen‑Phosphat) Batteriezellen nützlich sein, wobei einige Chemien besser geeignet sind, gleichzeitig mehr Leistung aufzunehmen.

Da die Ladegeschwindigkeit der Batterien oft der Engpass dafür ist, wie viel Energie beim starken Bremsen zurückgewonnen werden kann, könnte dies sowohl die Effizienz des Autos steigern als auch die Belastung der Bremsbeläge weiter reduzieren.

Ein weiterer Legacy‑Innovator

Mercedes ist nicht der einzige Automobilhersteller, der sich schnell bewegt, um mit der EV‑Revolution Schritt zu halten. Der größte Automobilhersteller der Welt, Toyota, blickt ebenfalls darauf, Hybrid‑ und EV‑Technologien zu übernehmen, nach vielen Jahren des Zögerns.

TM Preisdiagramm

Dies ist etwas, das wir bereits ausführlicher in “Toyota (TM) Spotlight: Sicheres Vorgehen mit einem ganzheitlichen Ansatz” behandelt haben. Hier sind einige Beispiele, um die Innovationen von Mercedes ins rechte Licht zu rücken:

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Jonathan ist ein ehemaliger Biochemie‑Forscher, der in der genetischen Analyse und in klinischen Studien gearbeitet hat. Er ist jetzt Aktienanalyst und Finanzautor mit einem Fokus auf Innovation, Marktzyklen und Geopolitik in seiner Veröffentlichung 'The Eurasian Century'.