Die Elektromobilität wird langfristig der Schlüsselbaustein eines CO2-neutralen Individualverkehrs sein. MAHLE hat sich zum Ziel gesetzt, auch auf diesem Feld zu den Innovationstreibern zu gehören. Ein ausgeklügeltes Management der im E-Fahrzeug anfallenden Wärmeströme bildet die Grundlage für dessen Leistungsfähigkeit, Reichweite und Lebensdauer. Auf der diesjährigen IAA Pkw in Frankfurt veranschaulicht Mahle seinen ganzheitlichen Ansatz für innovatives Thermomanagement und präsentiert die dafür passenden Produktlösungen. Auch im 48-Volt-Fahrzeugkonzept Meet wird MahleThermomanagement erlebbar.

Mahle verspricht bis zu 20 Prozent mehr Reichweite von E-Fahrzeugen

Bis vor wenigen Jahren bestand die vordringlichste Aufgabe der Motorkühlung darin, den Motorblock vor allem bei hoher Belastung vor Überhitzung zu schützen. Inzwischen haben sich die Anforderungen an Verbrauch, Emission und Innenraumkomfort gewandelt und auch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs schreitet weiter voran. Dies führt dazu, dass sich die Kühlung des Antriebstrangs mehr und mehr zum komplexen Thermomanagement gewandelt hat.

Zudem ist das Thermomanagement eine Schlüsseltechnologie für die Akzeptanz der elektrischen Mobilität: Es verlängert die Batterielebensdauer, erhöht die Reichweite sowie Leistungsfähigkeit des Antriebssystems und sorgt für zusätzlichen Innenraumkomfort. Um die vielfältigen thermischen Aufgaben zu lösen, bedarf es Kühlmittelkreisläufen auf verschiedenen Temperaturniveaus. Die Hauptaufgabe des Thermomanagements ist es nun, die optimalen Medientemperaturen für eine effiziente Energienutzung bedarfsgerecht bereitzustellen.

Wichtige Wärmequellen fallen weg – MAHLE hat die Lösungen

Der Schritt zum rein elektrischen Antriebsstrang vereinfacht das Thermomanagement nur auf den ersten Blick. Zwar reduziert sich die Zahl der Kreisläufe, jedoch verliert der Antriebsstrang die wichtigste Wärmequelle – den Verbrennungsmotor. Das ist besonders im Winter eine Herausforderung für die komfort- und sicherheitsrelevante Innenraumtemperierung. In einem ersten Schritt kann hier ein Hochvolt-Heizer von MAHLE, der luftseitig oder kühlmittelseitig installiert wird, den Innenraumkomfort ohne großen Aufwand sicherstellen. Dies geht jedoch auf Kosten der Reichweite, da in beiden Fällen die Batterie zu 100 Prozent belastet wird. Nutzt man die zwar geringe, aber dennoch vorhandene Abwärme von E-Motor und Leistungselektronik in Verbindung mit einer Kühlmittel-/Kühlmittel-Wärmepumpe von Mahle, kann die Reichweite (bei 0°C) im Vergleich dazu um bis zu 20 Prozent erhöht werden.

Schnellladung – entscheidend für die Akzeptanz der elektrischen Mobilität

Die moderne, elektrische Mobilität wird nur dann breite Akzeptanz finden, wenn es gelingt, die immer noch langen Ladezeiten des elektrischen Energiespeichers deutlich zu verkürzen. Bereits heute bietet Mahle Hochleistungskomponenten an, mit denen eine Schnellladung möglich wird.

Im Gegensatz zum Tankvorgang mit Kraftstoff ist das Laden der Batterie verlustbehaftet. Je schneller der Ladevorgang, desto höher die notwendige Stromstärke und desto höher die Verluste durch entstehende Wärme. Um eine Batterie schnell zu laden und sie gleichzeitig vor einer vorzeitigen Alterung zu schützen, muss sie aktiv gekühlt werden, je nach Außentemperatur unter Beteiligung aller vorhandenen Kühlkreisläufe. Für die Schnellladung muss die Klimatisierung bei hohen Außentemperaturen beispielsweise bis zu 12 kW alleine zur Temperierung der Batterie zur Verfügung stellen. Zum Vergleich: Heutige, rein der Innenraumabkühlung gewidmete Systeme leisten circa 8 kW.

Mehr Reichweite für E-Fahrzeuge im Stadtverkehr

Einen ausgeklügelten Thermomanagement-Ansatz für den elektrischen Antriebsstrang realisiert Mahle auch mit Meet, dem 48-Volt-Fahrzeugkonzept für urbane Mobilität. Der technische Fokus von Meet liegt auf höchster Energieeffizienz: Sie steigt durch die Kombination verschiedener energiesparender Technologien in Antriebsstrang und Thermomanagement. Das sorgt für deutlich mehr Reichweite des Fahrzeugs – vor allem auch bei niedrigen Außentemperaturen. Wie bereits angekündigt, feiert Meet auf der diesjährigen IAA seine Weltpremiere.