Start-Stopp - Baustein zur Elektrifizierung

Im Vergleich zu komplexen Hochvoltsystemen, wie sie bei Vollhybrid-Fahrzeugen zu finden sind, erscheint ein Start-Stopp-System in einem konventionellen Bordnetz trivial. Dieses aber in eine bestehende Fahrzeugarchitektur zu integrieren, erfordert viel Know-how - vor allem in der Regelungstechnik, wie Porsche beweist. Professor Jan-Welm Biermann vom IKA der RWTH Aachen wünscht sich, dass so viel sichtbare Pkw-Kompetenz künftig für vergleichbare Zugkraft in Nutzfahrzeugen sorgt. Hohe Massen, so dynamisch wie in einem Linienbus bewegt, fordern geradezu den Hybrid.

Im Vergleich zu komplexen Hochvoltsystemen, wie sie bei Vollhybrid-Fahrzeugen zu finden sind, erscheint ein Start-Stopp-System in einem konventionellen Bordnetz trivial. Dieses aber in eine bestehende Fahrzeugarchitektur zu integrieren, erfordert viel Know-how - vor allem in der Regelungstechnik, wie Porsche beweist. Professor Jan-Welm Biermann vom IKA der RWTH Aachen wünscht sich, dass so viel sichtbare Pkw-Kompetenz künftig für vergleichbare Zugkraft in Nutzfahrzeugen sorgt. Hohe Massen, so dynamisch wie in einem Linienbus bewegt, fordern geradezu den Hybrid.

Nächste Ausfahrt: "Hybrid". Mit diesem Ausblick könnten vor allem die Premiumhersteller die nächste Generation von Start-Stopp-Systemen einläuten. Diese sind bei vielen OEMs in jeder ihrer nächsten Fahrzeuggeneration im gehobenen Segment zu erwarten. Mit komplett neuen Bordnetzarchitekturen, mehr elektrischen und bedarfsgerecht gesteuerten Nebenaggregaten sowie zwei Energiespeichern für das Bordnetz werden sich Ingenieure der Elektrifizierung im Antrieb stellen. Das Prinzip "Mikrohybrid" entwickelt sich dann zur Standardarchitektur, Startergeneratoren, Rekuperation und Boosten gelten als Selbstverständlichkeit, und die Zukunft der Starterbatterie wird neu geschrieben. So könnte eines der Zukunftsszenarien für die erste Ausbaustufe des elektrifizierten Antriebsstrangs formuliert werden.

Eine scharfe Grenze zu den heutigen Start-Stopp-Systemen in Premiumfahrzeugen ist zu erwarten. Deren Funktion ist spürbar beschränkt, denn zahlreiche sogenannte Vetos bestimmen, wann das System aktiviert und unter welchen Bedingungen es deaktiviert ist. Einige dieser Vetos gewährleisten zwar möglichst reibungsloses Fahren und die Sicherheit des Fahrers, viele von ihnen verhindern aber auch eine Überlastung des oft schwächelnden Bordnetzes. Sie sichern mit höchster Priorität die uneingeschränkte Funktion alle Komfortsysteme. Eines der rigorosesten Vetos befiehlt BMW: "Unter +3 °C ist Start-Stopp nicht aktiv."

Porsche lotet die Grenzen zu Gunsten möglichst weniger Vetos aus. Erst bei 1 °C stoppt Start-Stopp. Die Entwickler des Sportwagenbauers beschreiben, wie sie auf Basis des konventionellen Bordnetzes mit heutigen, leicht modifizierten Anlassern und bestehenden Motor- und Getriebesystemen Start-Stopp im Panamera erfolgreich an den Start gebracht haben. Vor allem mit intelligenter Regelungstechnik gelang es den Ingenieuren unter anderem, dem Fahrer einen sanften Motorstart und ein komfortables Anfahren zu ermöglichen, von dem sich das Redaktionsteam der ATZ im Laufe eines zweiwöchigen Test des Panameras überzeugen konnte.

Das Titelinterview mit Professor Dr. Jan-Welm Biermann thematisiert genau diese Kernkompetenzen in der Regelungstechnik, mit denen deutsche Ingenieure international eine Führungsrolle beanspruchen. Der stellvertretende Leiter des IKA in Aachen diskutiert, wie sich diese und weitere Stärken im Rahmen des Nationalen Entwicklungsplans Elektromobilität in Deutschland noch weiter stärken lassen.

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