Prüfhallen für Elektro-Pkw

Ein Elektrofahrzeug ist für viele schon eine attraktive Alternative. Im Alltag und in der Forschung wirft die neue Antriebsart auch neue Fragestellungen auf.

An über 500 Prüfstellen bundesweit bietet DEKRA Hauptuntersuchungen an. Foto: Thomas Küppers

Wann wird die Elektromobilität den Verbrennungsmotor verdrängen?“ Für Thomas Riemer, Bereichsleiter Kraftfahrzeugmechatronik und Mobilität am Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS), ist es eine häufig gestellte Frage, die er gerne mit einer Gegenfrage beantwortet: „Wieso muss man Verbrenner verdrängen? Wir haben seit Jahrzehnten Benzin und Diesel parallel und da fragt auch keiner, was sich durchsetzt.“ Am FKFS befassen sich Riemer und rund 240 Institutsmitarbeiter mit Fragen rund um den Automotive-Sektor. Bestandteil ihrer vielfältigen Projekte ist beispielsweise die funktionale Sicherheit von elektrischen Komponenten im Fahrzeug.

Immer mehr Software ersetzt die Mechanik

Fragen wie: „Was passiert im elektrischen Antriebsstrang, wenn einzelne elektronische Bauteile ausfallen?“, „Wie kann bei einem Mehrmotorenkonzept, bei dem die Fahrzeugräder einzelne Motoren haben, eine ungewollte Beschleunigung verhindert werden?“ oder „Wie kann ich dann durch Assistenzsysteme eingreifen, um einen Unfall zu vermeiden?“, sind nur Beispiele dafür, dass mit der Elektromotorisierung Themenfelder entstehen, die bei konventionellen Antrieben nicht vorhanden waren. Die Forschungsergebnisse fließen unmittelbar in die Entwicklung von Fahrzeugen ein, denn das Institut, das als Stiftung gegründet wurde, fungiert als Bindeglied zwischen Universität und Wirtschaft. Das FKFS bearbeitet Anfragen aus der Wirtschaft und gibt Ergebnisse aus der universitären Forschung an die Wirtschaft zurück. Auch mit DEKRA arbeitet das FKFS seit Jahren zusammen. Gemeinsame Projekte befassen sich unter anderem mit Zusatzprüfungen im Rahmen der Hauptuntersuchung über die Diagnoseschnittstellen am Fahrzeug wie auch mit der Unfallrekonstruktion über Diagnosedaten.

Aktuell steht aber eine Hauptuntersuchung an einem der Testfahrzeuge des Instituts an. Riemer fährt die mit Analysetechnik, Kameras und Messsensoren vollgepackte Mercedes B-Klasse in die Prüfhalle bei der DEKRA Hauptverwaltung in Stuttgart. Für DEKRA Prüfingenieur Peter ­Chromik gleicht der Ablauf bei der Prüfung des Elektromobils dem eines Fahrzeugs mit konventionellem Motor: Nach der Überprüfung der Scheinwerfer und der weiteren Beleuchtungseinrichtungen geht’s auf den Bremsenprüfstand und die Hebebühne. „Jetzt noch die Abgasuntersuchung“, scherzt Riemer, während Chromik das Forschungsgefährt nach oben befördert. Die Sichtprüfung an den Bremsen ist ohne auffälligen Befund. Einen Auspuffendtopf oder gar undicht werdende Leitungen besitzt das Fahrzeug nicht. „Nichts tropft“, schmunzelt ­Chromik im Hinblick auf die nicht vorhandenen Elemente wie Ölwanne und Kraftstofftank, und fügt hinzu: „Es gibt immer weniger Mechanik, stattdessen immer mehr Software.“ Auch bei der Hauptuntersuchung von Elektrofahrzeugen kommt der HU-Adapter zum Einsatz, um mögliche Fehler, etwa im Bereich elektronischer Assistenzsysteme, festzustellen. Unter der Motorhaube bietet sich hier allerdings ein anderes Bild, als man es von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor gewohnt ist. Aufkleber weisen im Motorraum auf Hochspannung hin und die Kabel sind besonders geschützt. Der DEKRA Ingenieur führt auch hier eine Sichtprüfung durch und kontrolliert, ob etwa ein Kabel unbefestigt oder seine Verkleidung beschädigt ist. Keine Probleme bereitet die Batterie. „Sie stellt keine größere oder kleinere Gefahr dar, als es bei flüssigen oder gasförmigen Kraftstoffen der Fall wäre“, weiß Riemer.

Infrastruktur im privaten Umfeld

Eine Herausforderung für die breite Akzeptanz elektrischer Antriebe liegt nach seiner Einschätzung vor allem in der Praktikabilität. Doch nicht die Anzahl der öffentlich zugänglichen Ladesäulen und Supercharger an den Autobahnen seien das Problem, sondern die Infrastruktur im privaten Umfeld. „Für einen Stadtbewohner kommt ein Elektrofahrzeug kaum infrage, wenn er zum Laden zwei Blocks weiter fahren und erstens hoffen muss, dass die Ladesäule gerade frei ist und funktioniert, und er zweitens das Fahrzeug nach einigen Stunden wieder abholen muss.“ Auch Gebäude mit vielen Wohneinheiten hätten ein infrastrukturelles Pro­blem: „Wenn gleichzeitig 30 Fahrzeuge geladen werden sollen, reicht die dafür notwendige Netz­anbin­dung in der Regel nicht aus“, ergänzt Riemer. In Anbetracht der von Verbrauchern kaum abgefragten Fördermittel für Elektrofahrzeuge sieht der promovierte Ingenieur die generelle Bereitschaft der Verbraucher, auf Elektroantriebe umzusteigen, jedoch als größte Herausforderung.

„Momentan herrscht da eher eine begrenzte Nachfrage“, sagt Riemer. Vielfach sei dafür die vermeintlich geringe Reichweite von Elektroautos verantwortlich. „Viele meinen, dass sie oft lange Strecken fahren, dabei sind es meist Kurzstrecken.“ Doch insbesondere für diese seien Elektroantriebe bestens geeignet. Einen Ansatz, die Käuferakzeptanz zu steigern, sieht Riemer in der Diversifikation der Leistungsklassen bei den Elektroantrieben. Bei konventionellen Antrieben hat der Kunde die Wahl zwischen verschiedenen Motorleistungsklassen. Beim Elektroantrieb ist es in der Regel nur eine. Elektrofahrzeuge mit verschiedenen Akkugrößen könnten hier zukünftig eine Auswahl an Leistungsstufen beziehungsweise Reichweiten bieten. Auch die Hauptuntersuchung wird sich mit den Fahrzeugen verändern. „Die Fahrzeugtechnologie entwickelt sich schnell und auch die HU muss ständig an diese Entwicklung angepasst werden. Sie wird mehr und mehr zu einer mechatronischen Prüfung“, erläutert Prüfingenieur Peter Chromik, während er der Mercedes B-Klasse des FKFS die Prüfplakette zuteilt. Das Elektrofahrzeug verlässt anschließend mit leisem Surren die DEKRA Prüfhalle, um weiter Untersuchungsdaten einzufahren.