Vernetzung der Fahrwerk-, Brems- und Antriebsregelung
Um möglichst hohe Reichweiten mit E-Fahrzeugen im Alltagsbetrieb zu erreichen, setzen Autobauer verschiedene Technologien ein. Neben einem intelligenten Thermomanagement und einem möglichst niedrigen Luftwiderstandsbeiwert ist dies vor allem ein effizientes Rekuperationssystem.
Bei einer Bremsung aus 100 km/h kann ein Audi e-tron mit maximal 300 Nm und 220 kW elektrischer Leistung rekuperieren – das sind mehr als 70 Prozent seiner Antriebsleistung. Bild: Audi
Energierückgewinnung im E-Fahrzeug besteht bekanntlich aus der Nutzung der überschüssigen Bewegungsenergie. Zu unterscheiden sind dabei zuerst die beiden Arten der Rekuperation. Zum einen die Schubrekuperation, die einsetzt, wenn der Fuß des Fahrers das rechte Pedal freigibt, und zum anderen die Bremsrekuperation, wenn der Fahrer das Bremspedal tritt.
Die Schubrekuperation: Sie erfolgt oft automatisch über vorrausschauende Assistenzsysteme. Alternativ kann der Fahrer den Grad der Verzögerung manuell regeln – meist über den Schaltknüppel oder direkt am Lenkrad über Schaltwippen.
Die Bremsrekuperation: Der Fahrer steuert über das Bremspedal die Stärke der Rekuperation oder eben den Einsatz der konventionellen Bremse. Im Porsche Taycan zum Beispiel rekuperiert das System nur beim Betätigen des Bremspedals. Beim Lösen des Gaspedals unterstützt der Autobauer grundsätzlich ein möglichst weites Rollen beziehungsweise Segeln.
Der Modus
Manueller Rekuperationsmodus: Auf der schwächsten Stufe rollt das Fahrzeug oft frei (Segeln), auf der höchsten Stufe verzögert es – wie etwa beim Audi e-tron – mit bis zu 0,3 g. Laut Hersteller ist dies bei mehr als 90 Prozent aller Verzögerungen ausreichend.
Automatischer Rekuperationsmodus: Neben der manuellen Einstellung der Rekuperation kann der Fahrer oft auch einen automatischen Modus wählen. Hier regelt ein vorausschauendes Assistenzsystem die bedarfsgerechte Verzögerung – abhängig etwa vom Streckenverlauf oder von vorausfahrenden Fahrzeugen.
Die Assistenten: Im Zusammenspiel mit dem adaptiven Fahrassistenten ist zudem ein vorausschauendes Verzögern und Beschleunigen möglich, wofür Sensor- und Navigationsdaten sowie Verkehrszeichen ausgewertet werden. Dabei regeln solche Systeme automatisch das aktuelle Tempolimit und reduzieren die Geschwindigkeit vor Kurven, bei Abbiegemanövern sowie an Kreisverkehren.
Das Bremssystem
Das Bremsregelsystem: Je nach Fahrsituation entscheidet ein Bremsregelsystem, ob das Auto nur mit den E-Maschinen, in seltenen Fällen allein mit den Radbremsen oder mit beiden Systemen verzögert – beim Allradantrieb individuell für jede Achse. Zumeist gilt, dass entweder erst unterhalb der Schwelle von 10 km/h, bei einer Bremspedalbetätigung stärker als 0,3 g oder wenn die Batterie vollgeladen und daher keine Rekuperation möglich ist die Radbremsen ins Spiel kommen.
Die Rekuperationsleistung: In Schub- und Bremsphasen wandelt der Generator die kinetische in elektrische Energie um und speist sie in die Batterie ein. Bis zu 30 Prozent der Reichweite lässt sich dabei durch Rekuperation erreichen.
Das konventionelle Bremssystem: Im Fahralltag werden die Radbremsen selten benötigt, was sich positiv auf den Verschleiß auswirkt. Damit die stählernen Scheiben möglichst frei von Oxidation bleiben, verfügt beispielsweise der Audi e-tron über eine Bremsreinigungsfunktion. Diese nutzt bei einer Verzögerung automatisch in gewissen Zeitabständen die Reibbremse anstatt der Rekuperation. Sowohl bei Porsche als auch bei Audi ist trotzdem ein Wechselintervall der Bremsbeläge von sechs Jahren vorgesehen.
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