Elektromobilität

Continental macht E-Autos winterfest

Elektromobilität
01.03.2022

 
Für die extrem kälteempfindlichen Akkus von Elektroautos entwickelt Continental ein neuartiges Temperaturmanagement.
Continental macht E-Autos winterfest

Elektroakkus fühlen sich weder bei Sommerhitze noch bei Winterkälte wohl. Kälte verlangsamt die elektrochemischen Prozesse, die Akkuspannung sinkt und es droht eine für die Batterie schädliche Tiefenentladung. „Elektrische Energie, die durch die falsche Temperatur verloren gegangen ist, lässt sich nicht mehr zurückgewinnen“, weiß Patrick Handritschk, der sich bei Continental mit Lösungen für das Thermalmanagement beschäftigt. Faktum ist, dass die Leistungsfähigkeit einer elektrischen Fahrzeugbatterie am höchsten in einem Temperaturkorridor zwischen 15 und 40 Grad Celsius ist. Naheliegend daher, dass das von den Continental-Expert*innen entwickelte Temperaturmanagementsystem einen unmittelbaren Einfluss auf die Reichweite hat.

Lange Leitungen

Grundsätzlich ist die Konstruktion bei Elektrofahrzeugen deutlich weniger komplex als bei jenen mit Verbrennungsmotoren: Ein Benziner mit Schaltgetriebe kommt zum Beispiel auf ungefähr 1.400 Teile. Dagegen genügen einem E-Auto gerade einmal 200 Einzelkomponenten. Die Kühl- und Wärmeleitungen bilden eine der wenigen Ausnahmen. Während im Verbrenner nur der Motor selbst gekühlt werden muss und die erzeugte Wärme für die Kabinenheizung genutzt werden kann, ist das Leitungssystem im Elektrofahrzeug deutlich komplexer. Hier muss die Temperatur für mehrere Kreisläufe gemanagt werden, für den Powertrain, die Klimaanlage und schließlich die Batterie. Je nach Außentemperatur muss der Akku also entweder gekühlt oder aufgewärmt werden. In der Regel passiert dies heute über getrennte Systeme, die durch einen Wärmetauscher verbunden sind. Und so verdoppelt sich die Gesamtleitungslänge im Vergleich zum Verbrenner auf fast 30 Meter. Dasselbe gilt für die Anzahl der nötigen Steckverbindungen, Schnellkupplungen und Schellen.

Leichtigkeit und Nachhaltigkeit

Die wichtigste Eigenschaft für Leitungen im elektrisch angetriebenen Fahrzeug ist absolute Dichtigkeit bei allen äußeren Einflüssen. Durch die Rohre und Schläuche fließt eine Mischung aus Wasser und einem Kühlmittel wie zum Beispiel Glycol. In Elektrofahrzeugen kommen auch immer öfter Alternativen wie dielektrische Fluide zum Einsatz. Daher müssen die verwendeten Materialien auch die entsprechende chemische Beständigkeit mitbringen. Als besonders geeignet erweisen sich dafür Polyamid-, Polypropylen- oder Polyphenylensulfid-Kunststoffe. „Glücklicherweise sind die Leitungen in einem Fahrzeug generell so konzipiert, dass sie nicht ausgetauscht werden müssen. Das allein verringert den Ressourcenverbrauch“, sagt Patrick Handritschk. Darüber hinaus achten die Entwickler*innen besonders auf das Gewicht der Komponenten, denn aufgrund des hohen Akkugewichts soll andernorts jedes mögliche Gramm eingespart werden. Handritschk: „Durch neue Materialien, die trotz einer geringeren Wandstärke genauso stabil und dicht sind wie ihre Vorgänger, konnten wir im Vergleich schon weit über 50 Prozent Gewicht einsparen.“