Messtechnik Isolationsmessung an Hybrid-Fahrzeugen

Japanische Autohersteller waren Vorreiter: Toyota und Honda gelang es, sich als Alleinvertreter des Hybridmotors am Markt zu platzieren. Nun versuchen viele andere Produzenten, verlorenen Boden gutzumachen. Ziel ist es, mit einem Hybridantrieb den Verbrauch an fossiler Energie pro gefahrenem Kilometer zu reduzieren – und so die Umwelt zu schonen.

Anbieter zum Thema

Metrofunk Kabel-Union GmbH

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

dataTec AG

GMC-I Gossen-Metrawatt GmbH

Das Wort „Hybrid“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „gemischt, von zweierlei Herkunft“. Ein Hybrid-Fahrzeug ist demzufolge ein Fahrzeug mit zweierlei Energiearten beziehungsweise Antrieben. Die am weitesten verbreitete Hybridvariante ist die Kombination aus Verbrennungsmotor (also Diesel oder Benziner) als Haupt-Energiequelle und elektrischer Maschine mit einem elektrischen Speicher in Form einer Batterie, Brennstoffzelle oder SuperCaps (Superkondensatoren).

Eigenschaften von Hybrid-Motoren

Der Hybrid-Motor wurde entwickelt, um den Ausstoß von umweltschädlichen Gasen zu reduzieren. Im Fokus steht vor allem CO2, das maßgeblich zur Klimaerwärmung und dem Treibhauseffekt beiträgt. Gerade hier können Hybridantriebe eine beeindruckende Bilanz vorweisen: Ein Fahrzeug mit einer durchschnittlichen Leistung hat im Mittel einen CO2-Ausstoß von 204 g/km, das entspricht einem Volumen von zirka 109 Liter CO2/km. Ein Fahrzeug mit Hybrid-Antrieb wie der Toyota Prius erreicht dagegen einen CO2-Ausstoß von ungefähr 104 g/km, das entspricht einem Volumen von zirka 55 Liter CO2/km. Die Kombination aus Elektromotor für kurze Strecken, zum Beispiel im Stadtverkehr, und der hohen Leistung des Benzinmotors für Langstrecken, zum Beispiel auf Autobahnen, verspricht eine optimale Energieausnutzung.

Sicherheitsbetrachtung

Wie bei jedem Gerät mit Stromkreisen, das über Spannungen verfügt, die für den Menschen gefährlich sein können, so müssen auch beim Betrieb und Service von Hybrid-Fahrzeugen spezielle Unfallverhütungs-Vorschriften beachtet werden. Die Vorschriften richten sich nach der Energieform und dem Einsatzort des Gerätes. In Hybrid-Fahrzeugen gibt es Bordnetze mit 12 bzw. 24 V für die Standardverbraucher, zu denen zum Beispiel das Radio gehört. Zusätzlich ist ein Hochenergienetz für den Elektroantrieb mit einer Spannung bis zu 1000 VDC in Betrieb.

Arbeiten am Fahrzeug können daher für Fachpersonal und Laien zu einer Gefährdung führen. Die technischen Schutzmaßnahmen sind so auszulegen, dass das Berühren von spannungsführenden Teilen ausgeschlossen ist. Veränderungen oder Reparaturen dürfen nur speziell eingewiesene Fachkräfte ausführen.

Schutzmaßnahmen und Prüfungen

Folgende Schutzmaßnahmen und Prüfungen sind sowohl bei der Erstinbetriebnahme als auch beim Service (Kundendienst) durchzuführen:

• Schutz gegen direktes Berühren beim Laden und Entladen,
• Schutz gegen indirektes Berühren beim Entladen (Batterie im Fahrzeug) und beim Laden der Antriebsbatterie,
• Isolation und Spannungsfestigkeit (Isolationswiderstand zwischen aktiven Teilen aller elektrischen Komponenten und dem Fahrzeugrahmen),
• Isolierung der Batterie (Isolationswiderstand zwischen Batteriepol und elektrisch leitfähigen Teilen / Fahrzeugrahmen),
• Spannung an Kondensatoren,
• Schutzart der elektrischen Ausrüstung,
• Prüfung der Laderegler,
• Prüfung des Elektromotors (Nennspannung, Leistung, Drehzahl).
• Vorschriften
• In verschiedenen nationalen und internationalen Vorschriften (Normen) bzw. technischen Regeln werden das Thema Hybrid und die Sicherheitsprüfung der elektrischen Ausrüstung von Fahrzeugen behandelt.
• Vereinigung der Strassenverkehrsämter ASA Merkblatt 1/2004: Prüfung von Elektro-Strassenfahrzeugen nach NEV,
• EN 1987-3:1998: Elektrisch angetriebene Straßenfahrzeuge
• Besondere Festlegungen für die Sicherheit, Teil 3: Schutz der Benutzer gegen elektrische Gefahren, Juli 2000,
• EN 50272-3: Sicherheitsanforderungen an Batterien und Batterieanlagen — Teil 3: Antriebsbatterien für Elektrofahrzeuge, 05/2003,
• EN 1175-1: Sicherheit von Flurförderzeugen - Elektrische Anforderungen — Teil 1: Allgemeine Anforderungen für Flurförderzeuge mit batterieelektrischem Antrieb; 11/1998.

(ID:293465)