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15-05-2019 | Fahrzeugakustik + NVH | Interview | Article

"Mit unserem Know-how klappert es im E-Auto nicht"

Author:
Michael Reichenbach

Das Elektroauto ist anders: beim NVH-Verhalten und in Sachen Rohstoffverfügbarkeit. Warum dies so ist, erläutert Ralf Göttel, CEO von Benteler, hier für Springer Professional im Vorfeld des Print-Interviews für die ATZ 6/2019. 

ATZ/Springer Professional: Herr Göttel, Sie heben bei Ihrem Benteler Electric Drive System, kurz BEDS genannt, auf ein gutes NVH-Verhalten ab. Warum ist die Akustik Ihnen bei Ihrem Elektro-Chassis so wichtig?

Ein Elektroantrieb weist beim Noise Vibration Harshness (NVH) zwei Besonderheiten gegenüber dem herkömmlichen Antrieb auf: A, er ist leiser, und B, er hat andere Erregerfrequenzen, wodurch die Strukturen im Fahrzeug bei anderen Resonanzen und Anlenkpunkten anders abstrahlen. Helle, summende, nervöse Töne des E-Antriebs nimmt der Mensch als unangenehm war – im Vergleich zum klassisch blubbernden, brummenden, performanten Sound. Diese Resonanzbereiche spielen bei Verbrennern vergleichsweise eine untergeordnete Rolle, da der Grundklang des Motors andere Nebengeräusche überdeckt. 

Unser E-Chassis, das die elektrischen Antriebseinheiten integriert, ist bezüglich NVH optimal abgestimmt. Die Position, Steifigkeit und Dämpfung der Lagerungen basiert auf einer detaillierten Frequenzanalyse. 

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Folgte bislang der Antrieb der Karosserie, ist es mit einem elektrischen Antriebsstrang umgekehrt: Die Karosserie basiert auf dem Antriebsstrang. Aus Sicht der Wirtschaftlichkeit und der Industrialisierung sind skalierbare und modulare statt individuelle Aufbaulösungen gefragt.

Haben Sie für diese Elektroauto-Untersuchungen große Akustiklabore?

Wir haben viel Know-how bei unseren Simulations- und Dämpfungsprofis im Haus aufgebaut. Wir optimieren das Gesamtgeräusch, was wir im Karosseriebau ja schon aus dem Effeff beherrschen. Dort darf auch nichts klappern und scheppern. Das Problem sind nicht so sehr der E-Motor und der Umrichter, sondern die Schwingungen, die vom E-Antrieb kommen und in die Gesamtstruktur eingebracht werden. Falsch entwickelt würden die Frequenzen und Amplituden irgendwo zu Lautsprechereffekten führen.

Was ist bei der E-Mobilität noch zu beachten?

Ein Thema sollten wir nicht aus den Augen verlieren: Beim Lebenszyklus müssen wir mehr Wert darauf legen, die Rohstoffverfügbarkeit von Materialien zu betrachten. Lithium, Kobalt, Graphit, Mangan und seltene Erden für Elektromotor und Batterie – wie sicher ist deren Lieferung, kommen sie aus politisch unsicheren Regionen, unter welchen sozialen Bedingungen und Umweltbedingungen werden sie abgebaut? Die Antworten werden uns noch stark beschäftigen. Hierbei hilft uns unser "Local-for-Local"-Ansatz. Das heißt, wir beziehen unsere Materialien dort, wo wir produzieren.

Sind Plug-in-Hybridfahrzeuge nicht eine Mogelpackung, wenn sie nur 30 bis 40 Kilometer elektrisch fahren können, aber anschließend über 500 Kilometer lang CO2 ausstoßen und den ganzen Tag lang einen kostenlosen Elektroparkplatz blockieren?

Sie sind keine Mogelpackung, weil ja jeder weiß, was ihn erwartet. Es ist ja klar, dass die Reichweite eines Plug-in-Hybrids und damit der Gesamtumweltnutzen beschränkt sind. Aber mit diesem Antrieb bekommt der Normalfahrer zum ersten Mal ein Gefühl für das elektrische Fahrverhalten. Er kann lernen, mit dem Ladekabel umzugehen. Die Infrastrukturmaßnahmen können langsam mit dem E-Automarkt mitwachsen. Die OEMs lernen von ihren Hybridflotten im Feld viel hinzu. Und es gibt Vorteile, an die man zunächst nicht denkt. Die meisten dieser Autos haben eine elektrische Klimatisierung, das heißt, sie können im Stand oder Stau elektrisch heizen und kühlen, ohne den Verbrennungsmotor laufen zu lassen.

Wird die Klimatisierung also wichtiger als die Power des Antriebs?

Es kommt auf die Märkte an: Wenn Sie in Peking im Stau auf der dritten Ringstraße stehen, dann ist es nicht wichtig, ob Sie auf dem Nürburgring bei der Erprobung zwei Sekunden schneller gefahren sind oder Allrad haben. Da muss die Klimaanlage komfortabel funktionieren, und Sie wollen im Internet surfen. Auch das Thema Tempolimit wird somit obsolet, denn ein kleines E-Auto für die Stadt tut es auch.

Benteler finanziert seit 2007 eine Stiftungsprofessur an der Universität Paderborn zur Entwicklung von Leichtbau-Produkten. Über welche jüngsten Forschungsergebnisse können Sie uns berichten?

Benteler hat vor Kurzem mit der Universität Paderborn einen hybriden Achsträger aus Metall und Kunststoff entwickelt. Neben dem reduzierten Gewicht liegt der Vorteil des Konzepts in der Integration von Funktionen, wodurch Bauteile eingespart werden können. Das Fahrzeuggewicht und die Kosten werden somit zusätzlich gesenkt. Das hier entwickelte Know-how lässt sich nun auch auf andere Bauteile im Fahrwerk oder ähnliche Anwendungen im Fahrzeug übertragen. Damit bietet sich ein zusätzliches Gewichts- und Kostenpotential in einem breiten Produktportfolio. Neben der Stiftungsprofessur unterstützen wir auch das Leichtbauinstitut in Paderborn. Gerade bei Letzterem ist immer wieder spannend, welch kreativen Input wir von Studierenden bekommen.

Herr Göttel, vielen Dank für das interessante Gespräch.

Mehr vom Interview können Sie in der ATZ 6/2019 lesen, die am 24. Mai 2019 erscheinen wird.

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