Seite 3: Wo bleibt der europäische Hybrid?

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Komfort und Geräusch unter neuen Vorzeichen
Die Kunst des Fahrzeugentwicklers besteht darin, den Fahrzeuginsassen unabhängig davon, ob elektrisch oder verbrennungsmotorisch gefahren wird, einen einheitlichen Eindruck zu vermitteln. Im E-Motor-Modus ist wegen des geringeren Geräuschpegels des Antriebs mit akustischen Auffälligkeiten zu rechnen. So ergeben sich hochfrequente Verzahnungs-Anregungen des Getriebes, verursacht durch die Körperschallübertragung über die Aggregatlager, die zu einer vermehrten Schallabstrahlung des Getriebes führen. Auch Windgeräusche, Abrollgeräusche der Reifen, Fahrwerksgeräusche sowie Geräusche der Nebenaggregate, der Leistungselektronik und deren Kühlung werden stärker als sonst wahrgenommen.

Im Verbrennungsmotor-Modus ist mit schwingungsbedingten Problemen zu rechnen, die aus der Übertragung der Motorschwingungen durch zusätzliche Körperschallbrücken der relativ massiven Elektrokabel entstehen. Im Hybridfahrzeug wird es größere Schwingwege an den Aggregatlagern durch einen längeren und schwereren Antriebsstrang geben. Bei der Betriebsartenumschaltung zwischen E-Motor- und Verbrennungsmotor-Modus ist es notwendig, die Stöße durch Kupplungsvorgänge zu bedämpfen sowie die Start- und Abschaltvorgänge des Verbrennungsmotors komfortabel auszulegen.

Verändertes Crashverhalten
Das Crashverhalten des Fahrzeugs verändert sich erheblich mit einer Änderung der Schwerpunktlage. Je nach Anordnung muss das Batteriepack bei einem Seitenaufprall oder auch einem Heckcrash einen Teil der Aufprallenergie aufnehmen. Dies fällt umso mehr ins Gewicht, wenn die Bewegungsenergie durch das Zusatzgewicht nicht mehr durch ein Herumschleudern des Fahrzeugs abgebaut werden kann. Im Hinblick auf einen Frontalaufprall muss die Batterie so in das Fahrzeug integriert werden, dass die nach vorn drängende Batteriemasse weder für die Insassen noch für die Umgebung eine Gefährdung darstellt. Eine Zerstörung der Batterie sollte unter allen Umständen vermieden werden, es darf bei einem Crash kein Gas austreten und etwaiges Löschwasser darf nicht unter Spannung geraten. Somit muss auch für eine sichere Abschaltung aller Energieträger gesorgt werden, und es dürfen keine spannungsführenden Teile freiliegen.

Nichts für Hobbybastler
Sicherheit ist jedoch nicht nur im Falle eines Fahrzeugcrashs, sondern auch im normalen Betrieb erforderlich. Die Batterie sollte so eingebaut werden, dass der Bereich gegen Flüssigkeiten aus dem Innenraum oder dem Fahrzeugumfeld abgedichtet ist. Eine besondere Anforderung kann hier die vorgeschriebene Wattiefe des Fahrzeugs sein. Das Batteriegehäuse muss so ausgeführt sein, dass der Betreiber des Fahrzeugs, auch und gerade der „Hobbybastler“, nicht mit elektrischen Teilen, in Kontakt gerät – vor allem im Hochvoltbereich. Auch für den Ausfall des elektrischen Systems muss vorgesorgt werden. Dafür müssen Funktionen in der Fahrzeugsteuerung hinterlegt sein, die entscheiden, ob das Fahrzeug stillgelegt werden muss oder ob es im Notlauf bis zur Werkstatt bewegt werden kann. Der elektrische Antrieb stellt ohnehin ein wesentliches Sicherheitsrisiko des Hybridantriebs dar. Anders als der Verbrennungsmotor ist er unmittelbar nach Inbetriebnahme des elektrischen Netzes voll funktionsfähig. Zudem arbeitet er praktisch geräuschlos.

Neue Anforderungen für Verbrennungsmotoren
Für bestmögliche Performance des Gesamtantriebs genügt es nicht, den unveränderten Verbrennungsmotor eines konventionellen Antriebs zu verwenden. Mit dem zweiten Energiewandler im Antriebsstrang kann der Verbrennungsmotor kleiner (Downsizing) oder auch nur einfacher konzipiert sein, denn er muss nicht mehr allein den gesamten Betriebsbereich möglichst effizient bedienen.