SONDERAUSGABE "Fit for E-Volution" - konstruktion.de

TECHNOLOGIEGünstiges Packaging: WebastosHeizgerätimMotorraum.Bild: WebastoBild: WebastoBild: BehrBild: BehrDr.Joachim Damasky, Vorstandsvorsitzenderdes WebastoUnternehmensbereichsfür Thermosysteme:„Unser Portfolio für dieBeheizung vonHybrid- und Elektrofahrzeugenist nun komplett.“Dr.Markus Wawzyniak,LeiterVorentwicklung Klimatisierung beiBehr,setzt auf Induktion: „DieHeizbleche haben durch die induktiveEnergieübertragungkeinenKontakt mit der Hochspannung.“Wärmtinduktiv:Dieneue Hochvolt-HeizlösungvonBehr.an der Entwicklung aus dem bayerischenStockdorf. „Viele unserer bestehendenKunden, aber auch neue, haben bereitsMuster fürihreinternen technischen Prüfungengeordert“, bestätigt Dr. JoachimDamasky, Vorstandsvorsitzender desWebasto Unternehmensbereichs fürThermosysteme. Einen Serienauftrag einesOEM gibt es ebenfalls bereits. „Mitdiesem Produkt ist unser Portfolio fürdieBeheizung von Hybrid- und Elektrofahrzeugenkomplett“,ergänzt Damasky.Es handelt sich um eine sehr effektiveHeizung. Dr. Christian Hainzlmaier beziffertden Wirkungsgrad mit 99 Prozent.Diese Leistungsfähigkeit sei auf das verwendeteWiderstandsmaterial und diepatentierte Geometrie des Wärmetauscherszurückzuführen. „Beides ermöglichteinen höheren Wirkungsgrad als ihnandere Lösungsansätze bieten“, sagt derProjektleiter. Die Sicherheit gewährleistetWebasto durch dreistufige, mehrfachredundant ausgelegte Schutzfunktionen.Ein Beispiel sei das Aluminiumgehäuse,das vor Durchschmelzen sicher sei. Derzeitkann Webasto das Heizgerät mit einerMaximalleistung von fünf Kilowattliefern. „DasKonzept ist aber skalierbar“,ergänzt Hainzlmaier. „Es gibt von Seitender OEMs Interesse sowohl für höhere,als auch niedrigere Leistungen.Der Behr-Weg heißtInduktionVor kurzem stellte auch Behr einenHochvoltheizer für den Wasserkreislaufvor.Das Unternehmen setzt dabei wederauf PTC-Technik, noch auf Heizelemen-te,die mit der Kühlflüssigkeit in Kontaktkommen. Behr arbeitet mit Induktion.„Die Wärmeerzeugung erfolgt direkt imKühlmittel. Es gibt keine thermischenÜbergänge zwischen Heizelement undWärmeübertrager“, erläutert Dr. MarkusWawzyniak, Leiter Vorentwicklung Klimatisierungbei Behr.BesondereVorteilehabe dies bei der Sicherheit. „Die Heizblechehaben durch die induktive Energieübertragungkeinen Kontakt mit derHochspannung“,erläutert der Entwickler.Und bei Ausfall der Leistungselektronikschalte sich die gesamte Heizung wegender physikalischen Eigenschaften prinzipbedingtvon alleine ab. Zuden weiterenVorteilen zählt laut Behr das sehr schnelleAnsprechen der induktiven Heizung.Mit 2,3 Litern benötigt diese Heizungetwas mehr Bauraum als das Pendantvon Webasto. Bei den Regelungsmöglichkeitenfür Leistung und Betriebsspannungsind die beiden Lösungen vergleichbar.In der Klimatisierung müssen dieAutmobilhersteller in ihren ElektrooderHybridmodellen derzeit noch mehroder weniger konventionelle Wege gehen.Die Kälteerzeugung unterscheidetsich höchstens im Antrieb des Verdichters.DieseKompressoren werden in dengenannten Fahrzeugen eben elektrischbetrieben, also auch wieder aus derHochspannungs-Batterie. Klar bemühtman angesichts des hohen Gutes derKapazität alle Fortschritte, die in denvergangenen Jahren in der Klimatechnikerreicht wurden. Interne Wärmetauschergehören ebenso dazu, wie eine optimierteLeitungsführung im Motorraum.Grundlegend ändern könnte sich dieSituation mit der Wärmepumpe für dieHeizung und Klimatisierung im Auto.Siewürde den Energiebedarf deutlich reduzieren.In einem Rechenbeispiel vonBehr reduziert eine Beheizung mit PTC-Elementen die Reichweite eines kleinenE-Fahrzeugs bei null Grad Außentemperaturum 45 Prozent. Bei der Wärmepumpewären esnur 16 Prozent.Doch die Sache hat mehrere Haken.Der erste sind die Probleme bei Temperaturenunter null Grad und speziellenWettersituationen, die den Außenwärmeübertragervereisen lassen. Diesesvom Einbauplatz und dem Aussehen mitdem Kältemittelkondensator vergleichbareTeilmuss dann per Umkehrung derWirkung auf die Beheizung abgetautwerden. Im Klartext, heißt dies, dass dieWärmepumpe immer wieder kurzfristigals Klimaanlage arbeiten muss. Bei tiefenTemperaturen wird diese Technikzudem nicht als Heizung alleine ausreichen.Eine Ergänzung mit anderen Wärmequellenwie etwa den Hochvoltheizernist nötig.Technisch bereiten den Ingenieurennach den Worten von Dr. Markus Wawzyniakdie zahlreichen Ventile und Drosselnim Kreislauf Probleme. Sie machenein solches System deutlich komplexerals eine vom physikalischen Prinzip herähnliche Klimaanlage.Wann die Wärmepumpeim Auto serienreif sein wird, istderzeit noch unklar. Fritz Lorek ■AUTOMOBILPRODUKTION · Oktober 201337