Elektromobilität Elektrofahrzeuge induktiv heizen

Autor / Redakteur: Dr. Markus Wawzyniak, Dr. Ralph Trapp / Thomas Günnel

Plug-in-Hybride sowie E-Fahrzeuge mit und ohne Range Extender entwickeln im elektrischen Fahrmodus nicht genug Abwärme für die Innenraumheizung. Behr und die Behr-Hella Thermocontrol GmbH (BHTC) arbeiten deshalb an einem unabhängigen, induktiven Hochvoltheizer.

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Energieströme in einem Elektrofahrzeug.
Energieströme in einem Elektrofahrzeug.
(Foto: Behr)

Prinzipiell können elektrische Hochvoltheizer oder eine Wärmepumpe die vom Antrieb unabhängige Beheizung des Innenraums übernehmen. Die dafür erforderliche elektrische Leistung muss jedoch die Batterie des Fahrzeugs liefern. Das Problem dabei: Die Reichweite beim elektrischen Fahren sinkt beträchtlich – bei Einsatz eines elektrischen Hochvoltheizers um fast 50 Prozent. Bei einer Wärmepumpe sind es zwar nur etwa 15 Prozent, dafür unterliegt die Wärmepumpe aber Beschränkungen beim Einsatz – ein zusätzlicher Hochvolt (HV)-Heizer ist erforderlich. Die Behr GmbH & Co. KG und die Behr-Hella Thermocontrol GmbH, kurz BHTC, entwickeln zurzeit einen neuartigen, induktiven HV-Heizer, der im Folgenden detailliert vorgestellt wird.

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Aufgaben und Integration eines HV-Heizsystems

Bei Plug-in-Hybriden (PHEV) und E-Fahrzeugen mit Range Extender (REV) ist ein herkömmlicher Flüssigkeitskühlkreislauf vorhanden. Deshalb ist zum Heizen ein kühlmittelseitiger elektrischer Heizer nutzbar. Bei reinen Elektrofahrzeugen (EV) ist hingegen kein solcher Kühlkreislauf vorhanden; ein kühlmittelseitiges Heizen ist deshalb schwierig. Wenn jedoch alle drei Typen von konventionell angetriebenen Fahrzeugen abgeleitet sind (Plattformgedanke), kann der Einsatz eines kühlmittelseitigen Heizers sinnvoll sein. Elektrische Luftheizer, insbesondere Hochvoltluftheizer, sind jedoch am leistungsfähigsten. Ihr Einsatzgebiet liegt aber vorwiegend in einem von vornherein als reines E-Auto konzipierten Fahrzeug.

Gleiches Klimagerät bei gleicher Plattform

Bei einer gemeinsamen Plattform für konventionelle und elektrifizierte Fahrzeuge wird zum Klimatisieren heute meist ein baugleiches Klimagerät eingesetzt, das neben dem konventionellen Heizkörper zusätzlich über einen elektrischen 12-V-Luftheizer verfügt. Der Bauraum für diesen heute üblichen Zuheizer ist jedoch für die leistungsfähigeren und größeren HV-Luftheizer zu gering. Der Einsatz eines HV-Luftheizers erfordert deshalb eine Änderung des Klimagerätes. Beim Einsatz eines HV-Kühlmittelheizers ist das nicht erforderlich, weil dieser Heizer außerhalb des Klimagerätes angeordnet ist – das gemeinsame Klimagerät lässt sich somit weiter verwenden.

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