Elektromobilität Thermomanagement im E-Auto: Wohltemperiert ausbalanciert

Separate Kühlkreisläufe für den Motorblock, den Zylinderkopf, den Innenraum, Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Prinzip: Bei Verbrennungsmotoren ist das Thermomanagement sehr vielschichtig. Nicht anders ist es bei Elektroantrieben.

Die Temperierung der sensiblen Lithium-Ionen-Batterien erfordert Thermomanagement-Konzepte, die genau auf die Technik und den Einsatzzweck angepasst sind. So weist zum Beispiel der neue Audi E-Tron vier Kreisläufe auf, die sich je nach Bedarf auf unterschiedliche Weise zusammenschalten lassen. Die E-Maschinen samt ihrer Rotoren, die Leistungselektroniken und das Ladegerät, die Hochvoltbatterie mit ihren Pouchzellen sowie der Innenraum sind mit Kühlwasserleitungen von etwa 40 Meter Länge verbunden, darin zirkulieren 22 Liter Kühlmittel.

Eine der anspruchsvollsten Aufgaben des Thermomanagements ist der Wärmeübergang direkt von den Batteriezellen in das Wärmemedium. Hier müssen sich die Thermomanagement-Spezialisten an den jeweiligen Zelltypen orientieren. Die von Tesla und Panasonic favorisierten Rundzellen sind zwar kostengünstig, aber aufgrund des ungünstigen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses schwierig zu entwärmen. Nach Ansicht vieler Experten dürften deshalb die aktuell von Tesla angegebenen Ladeleistungen von 125 Kilowatt kaum mehr wesentlich zu steigern sein, da beim Schnellladen nicht gerade wenig Verlustwärme anfällt.