Umfrage zur 48-Volt-Technik Das Zögern der OEMs

Befragung der Automobilhersteller zu der 48-Volt-Technik.
Schwierige Entscheidung: Wann geht 48 Volt in die Serie?

Langfristig führt an der Einführung eines 48-Volt-Teilbordnetzes wohl kein Weg vorbei. Doch bei unserer Befragung von Automobilherstellern bekennen sich nur wenige offensiv zu dieser Technik. Die Mehrheit wartet lieber noch ab – und hofft auf sinkende Preise.

Die Zulieferer zumindest sind bereit: Schon bei der Umfrage der Elektronik automotive im letzten Jahr stellten zahlreiche Tier Ones konkrete 48-Volt-Lösungen sowohl für Mildhybride als auch zur Elektrifizierung von Fahrzeugkomponenten vor. Die technischen Grundlagen für die Etablierung einer zweiten Spannungsebene sind also vorhanden. Doch bei der aktuellen Befragung von OEMs sind wir auf verhaltene Reaktionen gestoßen. Obwohl über das 48-Volt-Bordnetz seit Jahren diskutiert wird, sind die Automobilhersteller äußerst zurückhaltend. Solange es nur um die prinzipiellen Vorteile und Möglichkeiten der 48-Volt-Technik geht, ist die Begeisterung groß. Doch mit konkreten Anwendungen tut sich die Branche schwer. „48 Volt löst keine Euphorie aus, weil die Kosten einfach noch zu hoch sind.“ So fasst Peter Schmitz, der bei Ford für den Bereich „Advanced Power Supply & Energy Management“ zuständig ist, die aktuelle Stimmungslage zusammen. Zudem sei die Diskussion, bei welchen Aktuatoren eine Umstellung auf 48 Volt wirklich Sinn ergebe, noch längst nicht abgeschlossen.

Auch wenn das 12-Volt-Bordnetz inzwischen häufig am Rande der Überlastung arbeitet, ist nicht zwingend die sofortige Einführung einer zusätzlichen Spannungsebene erforderlich. Stattdessen lässt sich das vorhandene System optimieren. Ob durch Effizienzsteigerungen bei den Verbrauchern, ein intelligentes Leistungsmanagement zur Vermeidung von Lastspitzen oder durch zusätzliche Energiespeicher – das Ausreizen der 12-Volt-Technik ist oft die günstigere Alternative. Vor allem für Volumenhersteller spricht das Kostenargument gegen eine schnelle Einführung der 48-Volt-Technik. Im Premiumsegment jedoch bietet diese Technik interessante Differenzierungsmöglichkeiten.

Von den deutschen Herstellern bekennt sich Audi am deutlichsten zu einer zweiten Spannungsebene: „In unserer Antriebsstrategie nutzen wir alle Möglichkeiten der Elektrifizierung. Dabei spielt das 48-Volt-Teilbordnetz eine große Rolle“, sagt Ulrich Hackenberg, Audi-Vorstand für Technische Entwicklung. Konkret haben die Ingolstädter die beiden Konzeptfahrzeuge Audi A6 TDI concept und RS 5 TDI concept vorgestellt, die mit einem elektrisch angetriebenen Turbolader ausgerüstet sind. Dieser arbeitet unabhängig von der Motorlast und verbessert das Beschleunigungsverhalten gerade bei niedrigen Drehzahlen erheblich. Darüber hinaus hat Audi Komfortsysteme im dynamischen Fahrwerksbereich auf 48-Volt-Basis angekündigt.

Die Entwickler haben bereits einen skalierbaren Modulbaukasten konzipiert, darunter eine Version, die den elektrisch angetriebenen Verdichter einbindet. In der momentan höchsten Ausbaustufe dient ein kompakter Lithium-Ionen-Akku mit 48 Volt Spannung als Energiequelle in Motor-aus-Phasen; ein DC/DC-Wandler koppelt das 12-Volt-Bordnetz an. Der Lithium-Ionen-Akku arbeitet mit einem wirkungsgradoptimierten Generator zusammen, der den Antrieb zum Mildhybriden macht. „Für den Kunden ergeben sich dank der 48-Volt-Technik Vorteile vor allem in Richtung Effizienz- und Performance-Steigerung“, so Hackenberg. Allerdings seien die Kosten anfangs relativ hoch. Bei BMW gibt man sich im Vergleich zu Audi deutlich zurückhaltender: „Wir verfügen über das Know-how und könnten ein 48-Volt-Bordnetz in unsere neuen Fahrzeugarchitekturen integrieren. Wir werden zu gegebener Zeit ein Fahrzeug mit 48-Volt-Bordnetz anbieten, bei unseren aktuellen ist das aber technisch zum heutigen Zeitpunkt nicht erforderlich“, sagt Manfred Poschenrieder, Pressesprecher von BMW.

Die grundsätzliche Bewertung der 48-Volt-Technik klingt da schon euphorischer: „Ein 48-Volt-Bordnetz hat einen hohen Mehrwert einerseits als Effizienzmaßnahme, andererseits kann überschüssige Energie im Sinne einer Boost-Funktion beim Beschleunigen genutzt werden.“

Als konkrete Anwendungsmöglichkeiten zählt Poschenrieder unter anderem einen elektrisch angesteuerten Turbolader, eine Vorklimatisierung ohne Einsatz des Verbrennungsmotors sowie die Start-Stopp- und Segelfunktion auf. Doch all diese Möglichkeiten stehen unter Vorbehalt – das 48-Volt-Bordnetz komme erst dann, wenn „ein Einsatz erforderlich bzw. gewünscht wäre“.

Harald Kröger, Leiter Entwicklung Elektrik/Elektronik & E-Drive Mercedes-Benz Cars bei Daimler, betont dagegen: „Daimler beschäftigt sich intensiv mit 48-Volt-Startern bzw. -Generatoren. Denn diese bieten bei gleichen Strömen die vierfache Leistung ihrer 12-Volt-Vorgänger.“ Durch diese Leistungssteigerung ließen sich die wichtigen Funktionen „Rekuperieren“ und „Boosten“ bis hin zum „elektrischen Anfahren und Rangieren“ ohne Hochvolt-Komponenten darstellen. „Neben Verbrauchs- und CO2-Einsparungen sehen wir nicht zuletzt auch Zugewinne in puncto Komfort sowie Agilität und Fahrspaß.“ Nach Ansicht von Kröger bieten sich für den sinnvollen Einsatz von 48-Volt-Bordnetzen u.a. Mikro- und Mildhybride an. Die Leistungsanforderungen an Plug-in-Hybride würden sich hingegen nur mit Hochvolt-Komponenten darstellen lassen. Kröger geht davon aus, dass „Hybridfunktionen auf 48-Volt-Basis eher in Volumen- als in Premiummodellen realisiert werden."