Welche Vorteile die 48-Volt-Bordspannung bringt

Stuttgart – Wie Teelichter hinter Glas wirkten früher die 6-Volt-Scheinwerfer. Beim VW Export-Käfer kam ab 1967 eine Bordspannung mit 12 Volt zum Einsatz. Früher liefen Autos hauptsächlich mechanisch, Strom wurde wenig benötigt.

Heute ziehen elektrische Verbraucher wie Sitzheizung, elektrische Fensterheber oder Assistenzsysteme jede Menge Strom. In einem 12-V-Netz müssen deswegen immer höhere Ströme fließen. Daher installieren manche Hersteller ein zweites, stärkeres Netz mit 48 Volt im Auto.

Eine höhere Spannung ermöglicht mehr Leistung im Fahrzeug. «Die 48-Volt-Technologie lässt sich mit wenig Aufwand in die Architektur konventionell angetriebener Fahrzeuge integrieren und bietet Funktionen, die bisher nur bei den Hochvolt-Hybridsystemen mit 300 bis 400 Volt zu finden sind», sagt Bernhard Klein, Leiter Entwicklung und elektrische Fahrzeuge beim Zulieferer Continental. Dazu zählt er das Abschalten des Verbrennungsmotors während der Fahrt, einen sehr schnellen Motorstart und eine effiziente Bremsenergie-Rückgewinnung. «Ein 48-Volt-Hybridsystem bietet die beste Möglichkeit der Verbrauchs- und CO2-Reduzierung zu überschaubaren Kosten.»

Die Spritersparnis liege im Normverbrauch bei rund 13 Prozent, im realen Stadtverkehr bei rund 21 Prozent. Zusätzlich ermöglicht eine höhere Spannung, den steigenden elektrischen Bedarf moderner Autos zu decken. Audi installiert beim SUV SQ7 TDI ein 48-Volt-Teilbordnetz. Das treibt den elektrisch aufgeladen Verdichter – eine Art Turbolader – und die elektromechanische aktive Wankstabilisierung an.

Auch Mercedes setzt bei seinen neu entwickelten Fahrzeugen und Motoren auf mehr Spannung, so Michael Weber, Abteilungsleiter Bordnetz und elektromagnetische Verträglichkeit bei Mercedes. In einem neuen Sechszylinder-Ottomotor arbeitet ein integrierter Startergenerator mit 48 Volt, der das ganze Auto versorgt. Außerdem speist er Verbraucher wie den elektrischen Kältemittelverdichter, einen Zusatzverdichter für den Turbolader, die Wasserpumpe und den Spannungswandler. Vorteil: Die Aggregate benötigen keinen Riemenantrieb und müssen nicht mehr direkt vor dem Motor positioniert werden. Das reduziert die Baulänge des Motors und spart Gewicht.

«Grundsätzlich sind alle Verbraucher mit sehr hoher Leistung prädestiniert für das 48-Volt-Bordnetz», sagt Weber. Denn der Vorteil liege nicht alleine in der höheren Spannung, sondern auch in den Kabeln. Durch geringere Leitungsquerschnitte entstehen geringere Wärmeentwicklung und weniger Verluste. Dazu kommen geringere Ströme und weniger Bauraumbedarf für Kabel. Durch die 48-Volt-Kabel kann bei gleichem Leitungsquerschnitt viermal so viel Strom transportiert werden wie durch 12-Volt-Kabel. So sinke auch das Fahrzeuggewicht.

Auch BMW setzt künftig auf diese Technik. Denkbar sind elektrisch angesteuerte Turbolader, Vorklimatisierung, elektrische Anfahrhilfen und erweiterte Segelfunktionen des Motors. «48 Volt stellt einen guten Kompromiss zwischen ausreichender Energieversorgung und vertretbarem Aufwand und Risiko dar», sagt ein Sprecher. Das Netz biete sich in Oberklasseautos hohem Leistungsbedarf und im Kleinwagensegment für Einsparpotenziale an.

Doch nicht alle elektrischen Verbraucher werden künftig auf die höhere Spannung umgerüstet. Der Hauptgrund liege unter anderem an der Verfügbarkeit der Komponenten, die entweder ausschließlich für 12 Volt ausgelegt oder aber als 48-Volt-Variante noch teurer sind, sagt Weber. Außerdem benötigen viele elektrische Verbraucher wenig Leistung und sind somit im 12-Volt-Bordnetz gut aufgehoben.

Fotocredits: Andrea Warnecke,Andrea Warnecke,Andrea Warnecke
(dpa/tmn)