Das Bordnetz im Kraftfahrzeug

Das Bordnetz im Kraftfahrzeug

Das Bordnetz umfasst alle elektrischen Komponenten in einem Fahrzeug. Dazu gehören die Verkabelung und Bordspannungssteckdosen, Steuergeräte

und Sensoren, Beleuchtung und Kontrollleuchten, Batterien, Lichtmaschinen (Generatoren) und in neueren Fahrzeugen sogenannte Bussysteme.

Die Lichtmaschine lädt eine Batterie (Akkumulator) die über eine Nennspannung von 12 Volt verfügt, mit einer tatsächlichen Spannung von bis zu 14,4 Volt. Folgende Nennspannungen sind bei einem Bordnetz, das nach dem Wechselspannungsprinzip (AC) arbeitet, üblich.

  • Historische Pkw bis Baujahr 1970 und Motorräder -  6 V
  • Pkw und moderne Motorräder - 12 V
  • Lastkraftwagen und Busse - 24 V
  • Seit den 90 ern manche Pkw, Lkw und Busse - 42 V

Aufgrund der umfangreichen Assistenz- und Sicherheitssystemen in heutigen Fahrzeugen, verfügen manche Bordnetze sogar über eine Nennspannung von 48 V. 

Masse

Bestimmt kennen Sie die dicke rote "Strippe", die von der Batterie zuerst einmal zum Sicherungskasten führt. Damit der Strom überhaupt fließen kann, muss eine ebenso dicke "Rückleitung" zur Batterie vorhanden sein - das Minus- oder Massekabel.    

Schon früh in der Automobilgeschichte kam man auf die Idee, die Fahrzeugkarosserie ersatzweise als  Minuskabel zu verwenden, da sie aus Metall besteht und auch elektrisch leitet. Deshalb führt oft ein kleines Metallkabel von der Batterie direkt ans Chassis.  

Batterie

Die Batterie soll elektrische Energie speichern und das Fahrzeugbordnetz mit allen elektrischen Komponenten mit Spannung versorgen. Heutzutage wird sie nicht nur zum Starten benötigt, sondern soll auch elektrische Verbraucher versorgen.

Aufbau und Technik

Damiit die klassische Blei-Säure-Batterie Strom liefern kann, muss sich die positive Masse (Bleidioxid) und die negative Masse (Blei) mit verdünnter Schwefelsäure berühren. Die Säure füllt die Hohlräume und verbindet sich mit den Bleiteilchen (Bleidioxid). Dadurch entsteht außerhalb der Zellen ein Säurevorrat. Die Zelle besteht aus positiven und negativen Platten, die durch Isolatoren (Seperatoren) getrennt werden. Je größer die Platte, desto mehr Strom kann die Batterie abgeben.

Was passiert in der Batterie?

Wenn ein Verbraucher im Fahrzeug eingeschaltet wird, zum Beispiel die Beleuchtung, entlädt sich die Batterie. Die Elektronen bewegen sich von der negativen zur positiven Platte. Da das ausgeglichen werden muss, bewegen sich Sulfat-Ionen aus dem Elektrolyt zur negativen Platte und vermischen sich mit dem Blei zu Bleisulfat. An der positiven Platte bildet sich Wasser und ebenfalls Bleisulfat. Zum Aufladen benötigt die Batterie eine Gleichspannungsquelle, damit sich die Elektronen von der positiven zur negativen Platte bewegen können. An der negativen Platte reduziert sich das Bleisulfat und das Bleisulfat an der positiven Platte verwandelt sich durch die Elektronenabgabe und der Zugabe von Sauerstoff zu Bleidioxid.

Ein- und Ausbau

Die Batterie muss im Fahrzeug fest montiert und die Vergasungslöcher frei sein. Achten Sie darauf, dass vor dem Ein- oder Ausbau alle Verbraucher ausgeschaltet sind, um eine Funkenbildung zu vermeiden. Lösen Sie zuerst das Massekabel und schließen Sie es später zuletzt an, damit ein Kurzschluss durch Werkzeuge erst gar nicht entsteht.

Verbraucher

In den heutigen Fahrzeugen muss die Batterie viele elektrische Verbraucher mit Spannung versorgen. Beispielsweise wären das folgende Systeme:    

  • Klimaanlage
  • Sitzheizungen
  • Antiblockiersystem
  • ESP - elektronisches Stabilitätsprogramm
  • Einparkhilfe
  • Infotainment

Diese Verbraucher können nicht nur durch die Lichtmaschine abgedeckt werden. Schon gar nicht durch den stockenden Verkehr in den Städten, weil die niedrige Drehzahl keine hohe Leistung der Lichtmaschine ermöglicht. Neue Antriebssysteme wie Hybridfahrzeuge oder Start- Stopp-Automatik stellen die Batterie vor neue Anforderungen.