Die Spannung steigt:

Bald fließen mehr Volt durchs Auto-Bordnetz

Seit über 40 Jahren ist die Spannung konstant: 12 Volt sind es im Inneren von Autos. Doch bei immer mehr Systemen gerät ein solches Netz an seine Grenzen. Warum nicht nur die Klimaanlage mit 48 Volt besser läuft.

Klimaanlagen und andere Elektroniksysteme benötigen viel Energie. Bordnetze mit zwölf Volt Spannung geraten hier allmählich an ihre Grenzen.
Silvia Marks Klimaanlagen und andere Elektroniksysteme benötigen viel Energie. Bordnetze mit zwölf Volt Spannung geraten hier allmählich an ihre Grenzen.

Mit einem Tastendruck summt der Motor und der Sitz schiebt sich nach hinten. Ein zweiter Knopfdruck stellt die Lehne steil. Und mit einem dritten wird die Sitzfläche schön warm. Kaum ein Auto kommt heute ohne Stellmotoren und Steuerungssysteme aus. Was für die Passagiere komfortabel ist, bereitet Elektroingenieuren Kopfzerbrechen. Denn moderne Autos verbrauchen immer mehr Strom. Das 12-Volt-Bordnetz stößt damit an seine Grenzen. In Zukunft könnten sich 48 Volt als neuer Standard durchsetzen.

Eine höhere Bordspannung bietet Vorteile. Viele einst mechanische Funktionen werden heute elektrisch ausgeführt. Dadurch sind laut dem Verband der Automobilindustrie (VDA) die 12-Volt-Bordnetze ausgereizt. Vor allem Bremsenergie-Rückgewinnung, Start-Stopp-Systeme, Wankstabilisatoren und Mild-Hybrid-Systeme brauchen die höhere Spannung, da sie kurzzeitig viel Energie benötigen. Mit der 48-Volt-Technik können größere Energiemengen übertragen werden.

Matthias Richter, Professor für Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und Nachrichtentechnik an der Westsächsischen Hochschule Zwickau, sieht den 12-Volt-Standard am Ende: „Die Fahrzeugelektrik nimmt zu. Dadurch kommt es zu einem immer höheren Energiebedarf. Um starke Verbraucher wie Klimaanlagen und elektrische Lenkungen zu versorgen, ist ein Bordnetz mit höheren Bordspannungen sinnvoll.“

"Ein Vorteil bei 48-Volt-Leistungsbauteilen ist die Größe: Die elektrischen Motoren können mehr Leistung bei geringerem Strom aufnehmen und sind kompakter, da die verbauten Transistoren und Leistungsschalter kleiner sind. Dadurch werden diese Bauteile günstiger“, sagt Hanno Jelden, Leiter Antriebselektronik der technischen Entwicklung bei Volkswagen.

Die 48 Volt kommen – ersetzen werden sie die 12 Volt vorerst aber nicht. Zumindest am Anfang wird es einen Parallelbetrieb geben. Würde man die Spannung in allen elektrischen Systemen des Fahrzeugs auf 48 Volt erhöhen, wäre das wesentlich komplexer. Jedes noch so kleine Motörchen, jede Sicherung müsste neu konzipiert werden. Bei normalen Halogenlampen würde bei einer 48-Volt-Auslegung der Draht sehr dünn werden und damit nicht die erforderliche Festigkeit aufweisen. „Ideal wäre eine vollständige Umrüstung auf 48 Volt, technisch wird das aber aufwendig“, sagt VW-Entwickler Jelden. Vielleicht finde der Wechsel zu einer höheren Bordspannung ja sukzessive in zwanzig Jahren statt.

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