August 2014: Verschiedene Zulieferer arbeiten schon seit geraumer Zeit am 48-V-Bordnetz und an den dafür notwendigen Komponenten. Audi als einer der führenden Premiumautobauer steht dem nicht nach.
Prof. Dr. Ulrich Hackenberg, Audi-Vorstand für Technische Entwicklung erläutert die Hintergründe: „In unserer Antriebssstrategie nutzen wir alle Möglichkeiten der Elektrifizierung. Dabei spielt das 48-V-Teilbordnetz eine große Rolle“. Außerdem sagt der Technikchef weiter: „Es ermöglicht uns, größere Energiemengen zu übertragen“.
Dazu muss man wissen: Mit dem heutigen Stand der Technik sind die 12-V-Bordnetze an der Grenze ihrer Möglichkeiten angelangt. In Summe lasten die so genannten statischen Verbraucher – vor allem bei niedrigen Temperaturen – die konventionelle 12-V-Lichtmaschine komplett aus. Für neue, dynamische Verbraucher wie leistungsstarke elektrisch angetriebene Verdichter reicht die Leistung der herkömmlichen Batterie nicht.
48 Volt eröffnet neue Perspektiven
Die 48-V-Technologie ergänzt das 12-V-Bordnetz und schafft somit Hackenbergs zufolge die Voraussetzung für Technologien, die zu mehr Sportlichkeit, Effizienz und Komfort führen.
So befindet sich an Bord der beiden 48-V-concept-Modelle von Audi ein elektrisch angetriebener Verdichter. Dieser arbeitet unabhängig von der Motorlast und verbessert das Beschleunigungsverhalten. Zudem lassen sich mit dem 48-V-Teilbordnetz Komfortsysteme im dynamischen Fahrwerksbereich umsetzen, die das 12-V-System nicht erlaubt. Audi will dazu bald verschiedene Anwendungen vorstellen.
Um diese Maßnahmen auch für Serienanwendugnen umsetzen zu können, haben die Audi-Entwickler Unternehmensangaben zufolge bereits einen skalierbaren Modulbaukasten konzipiert – darunter eine Version, die den elektrisch angetriebenen Verdichter einbindet. In der momentan höchsten Ausbaustufe dient ein kompakter 48-V-Lithium-Ionen-Akku als Energiequelle in Motor-aus-Phasen. Gekoppelt sind die beiden Bordnetze durch einen DC-/DC-Wandler.
Mild-Hybrid inklusive
Um den Lithium-Ionen-Akku effizient aufzuladen kommt ein wirkungsgradoptimierter Generator zum Einsatz, der eine Rekuperationsleistung von zehn Kilowatt bringt. Laut Audi weit mehr als bis dato möglich. In der Summe soll das bis zu zehn Gramm CO2/km einsparen, was etwa 0,4 l Kraftstoff pro 100 km entspricht.
In Fahrzeugen mit einem 48-V-Netz kann der Generator jedoch mehr als nur Stromerzeuger sein. So kann er bei entsprechender Konzeption des Riementriebs etwa in Beschleunigungsphasen auch als E-Motor und Mitantrieb dienen, sodass er das jeweilige Fahrzeug zum Mildhybrid macht. Mit diesem Konzept ergeben sich Audi zufolge viele Möglichkeiten, den Verbrennungsmotor je nach Bedarf zu starten, zu steuern und zu deaktivieren.
Weitere Details zum Aufbau und grundsätzliche Hintergründe zum 48-V-Bordnetz und zum 48-V-Hybrid (Niedrigvolthybrid) finden sich hier.
