Komfort Elektrische Hochvolt-Heizung für Hybrid- und Elektroautos

Webasto hat ein hocheffizientes, elektrisch betriebenes Hochvolt-Heizsystem für Hybrid- und Elektrofahrzeuge entwickelt, das während der Fahrt den Innenraum beheizt.

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Jedes Fahrzeug braucht eine Heizung, denn ohne sie beschlagen oder vereisen die Scheiben und beeinträchtigen die Sicht des Fahrers – vor allem während der kalten Jahreszeit. Da die Antriebe von Hybrid- und Elektrofahrzeugen liefern nicht genügend Abwärme für die Beheizung liefern, sind alternative Heizkonzepte gefragt. Der neue Hochvoltheizer (HVH) von Webasto ist ein Wasserheizgerät für die effiziente Beheizung von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben.

Der Hochvoltheizer hat gute Marktchancen

„Plug-in-Hybride und Elektrofahrzeuge werden künftig einen wesentlichen Anteil der Mobilität ausmachen. Aus diesem Grund sehen wir für unseren Hochvoltheizer sehr gute Marktchancen“, betont Dr. Joachim Damasky, Vorstandsvorsitzender des Unternehmensbereichs Webasto Thermo & Comfort. „Unser Ziel ist klar gesteckt. Wir wollen auch bei der Beheizung von Elektrofahrzeugen Marktführer werden und sind dafür mit unserem neue Produkt hervorragend aufgestellt.“

Von der Standheizung zur Fahrheizung

Da es bis heute keine einheitliche Batteriespannung für Elektrofahrzeuge gibt, ist der Hochvoltheizer von Webasto so ausgelegt, dass es in Bereichen zwischen 250 und 450 V ohne Leistungsverlust eingesetzt werden kann. Mit einem Wirkungsgrad von 99 % setzt der Hochvoltheizer den Strom nahezu verlustfrei in Wärme um. Ermöglicht wird dies durch die sogenannte Schicht-Technologie, die Webasto erstmals in einem Heizgerät einsetzt. Die stufenlos regelbare Heizleistung reicht von 0,2 bis maximal 5 kW. Mit 1,9 kg ist das Gerät zudem sehr leicht. Das kompakte Design ermöglicht flexible Einbaupositionen im Motorraum. Alle Anschlüsse sind an der Vorderseite angebracht, sodass eine schnelle und einfache Plug-and-Play Montage am Band möglich ist und der notwendige Bauraum für Kabel- und Schläuche minimiert wird.

Um Spannungsübergriffe auf umgebende Bauteile zu vermeiden, sind mehrstufige, redundante Sicherheitsmaßnahmen in die Hard- und Software integriert. Der Webasto HVH ist für die Serienausstattung konzipiert und kann in alle Hybrid- und Elektrofahrzeuge eingebaut werden. Technologisch ist auch die Standheizfunktion möglich – ob sie zur Verfügung gestellt wird, entscheidet der Fahrzeughersteller.

So funktioniert der Hochvoltheizer

Das Wasserheizgerät ist in den Wasserkreislauf des Fahrzeugs integriert. Im Inneren des Heizgeräts befinden sich neben einem Steuergerät, ein Wärmeübertrager sowie das Herzstück, das Schichtheizelement. Wird die Heizung eingeschaltet, fließt Strom von der Batterie zum Heizgerät und erwärmt das Schichtheizelement. Gleichzeitig schaltet sich die Umwälzpumpe des Wasserkreislaufs ein und pumpt Wasser durch das Heizgerät.

Am Schichtheizelement wird es auf 70 °C aufgewärmt und zum Wärmetauscher des fahrzeugeigenen HVAC-Systems (Heating, Ventilation and Air Conditioning) transportiert. Dort wird die Wärme des Wassers auf die Luft übertragen, die anschließend über das Fahrzeuggebläse in den Innenraum geleitet wird. Diese warme Luft sorgt für freie Scheiben und erwärmt das Fahrzeuginnere.

Keine Verwendung von seltenen Erden und Blei

Bei der Neuentwicklung des Heizgeräts hat die Entwicklungsmannschaft zunächst unvoreingenommen alle zur Verfügung stehenden Technologien analysiert und bewertet, die elektrisches Heizen im Hochvoltbereich erlauben. „Nach zahlreichen Tests hat sich die Schicht-Technologie als die effizienteste Heiztechnologie erwiesen. Daher haben wir uns dafür entschieden“, erklärt Dr. Christian Hainzlmaier, Projektleiter Hochvoltheizer bei Webasto Thermo & Comfort. „Wichtig war uns auch, dass wir leicht verfügbare Rohstoffe verwenden. Wir benötigen weder seltene Erden noch Blei für den Heizkern.“

Ersten Prototypen gehen Anfang 2013 an die OEMs

2010 hat Webasto mit der Entwicklung des Hochvoltheizers begonnen. Nach zahlreichen Gesprächen mit Automobilherstellern fiel Anfang 2011 die Entscheidung für die Schicht-Technologie. Anfang 2013 wird Webasto die ersten Prototypen an die OEMs liefern. Im zweiten Quartal 2015 kann die Serienproduktion des Hochvoltheizers anlaufen. Produktionsstandort wird Neubrandenburg sein.

Für jedes Fahrzeug die optimale Heizung

Damit hat Webasto für alle Antriebsarten eine Heizlösung im Angebot. Für hocheffiziente Dieselmotoren liefert das Unternehmen kraftstoffbetriebene Zuheizer, die den Innenraum beheizen. In Hybrid- und Elektrofahrzeugen sorgt der Hochvoltheizer für Wärme und Sicherheit. Eine Zwitterlösung ist die Thermo Top Evolt – ein mit CO₂-neutralem Bioethanol betriebenes Heizgerät für die Dauerbeheizung von Elektrofahrzeugen.

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