- Die Grenze zwischen Niedervolt und Hochvolt liegt bei 60 Volt Gleichspannung. Darueber spricht man von einem Hochvolt-System.
- Echte Hybrid- und Elektrofahrzeuge arbeiten mit mehreren hundert Volt und erfordern qualifiziertes Personal nach DGUV.
- Ein 48-Volt-Mildhybrid liegt unter der Hochvolt-Grenze, erzeugt aber dennoch deutlich hoehere Spannung als das klassische 12-Volt-Bordnetz.
- Der Riemen-Starter-Generator ist das zentrale Bauteil des 48-Volt-Systems und verbindet Start, Boost und Rekuperation.
- Welche Arbeiten welche Qualifikation erfordern, haengt eindeutig von der Spannungsebene ab.
Begriffe wie Hybrid und elektrifizierter Antrieb werden im Alltag oft vermischt. Aus technischer und sicherheitsrechtlicher Sicht ist die Unterscheidung jedoch eindeutig: Entscheidend ist die Spannungsebene. Sie bestimmt die Gefaehrdung und damit die erforderliche Qualifikation des Personals.
Die Spannungsgrenze von 60 Volt
Die maßgebliche Grenze liegt bei 60 Volt Gleichspannung (DC) beziehungsweise 30 Volt Wechselspannung (AC). Oberhalb dieser Schwelle gilt ein System als Hochvolt-Anlage. Der Grund ist die ab dieser Spannung steigende Gefaehrdung des menschlichen Koerpers durch elektrischen Strom.
Echte Voll- und Plug-in-Hybride sowie reine Elektrofahrzeuge arbeiten mit Systemspannungen von mehreren hundert Volt, oft zwischen 200 und 800 Volt. Diese Fahrzeuge sind eindeutig Hochvolt-Systeme. Arbeiten an ihren spannungsfuehrenden Komponenten erfordern qualifiziertes Personal nach DGUV und die Einhaltung der Herstellervorgaben. Den vollstaendigen Ablauf beschreiben wir im Beitrag zum Hochvolt-Service bei Hybrid und Elektroauto.
Das 48-Volt-Mildhybrid-System
Ein 48-Volt-Mildhybrid liegt mit seiner Nennspannung deutlich unter der Hochvolt-Grenze von 60 Volt. Rechtlich ist es daher keine Hochvolt-Anlage. Gleichzeitig liegt die Spannung viermal so hoch wie im klassischen 12-Volt-Bordnetz, das beim Mildhybrid weiterhin parallel existiert. Beide Netze sind ueber einen Gleichspannungswandler gekoppelt.
Das 48-Volt-System ist nicht stark genug, um das Fahrzeug allein anzutreiben. Es unterstuetzt den Verbrennungsmotor, ermoeglicht ein sanftes Anfahren, speist Verbraucher und gewinnt beim Bremsen Energie zurueck. Die Funktionsweise und typische Befunde dieser Anlage vertiefen wir im Beitrag 48-Volt-Bordnetz im Mildhybrid sowie im Beitrag zu den Diagnose-Themen am Mildhybrid-48-Volt-System.
Der Riemen-Starter-Generator
Herzstueck des 48-Volt-Mildhybrids ist der Riemen-Starter-Generator, oft als RSG abgekuerzt. Er ersetzt den klassischen Anlasser und die Lichtmaschine durch eine kombinierte elektrische Maschine, die ueber den Keilrippenriemen mit dem Motor verbunden ist.
Der Riemen-Starter-Generator uebernimmt mehrere Aufgaben: Er startet den Verbrennungsmotor besonders schnell und leise, unterstuetzt ihn beim Beschleunigen mit einem zusaetzlichen Drehmoment-Boost und wandelt beim Verzoegern Bewegungsenergie in elektrische Energie um, die in der 48-Volt-Batterie gespeichert wird. Dadurch arbeitet das Start-Stopp-System komfortabler und der Verbrauch sinkt.
Die Diagnose dieser Komponente folgt eigenen Regeln. Sie ist mit der Diagnose einer klassischen Lichtmaschine verwandt, geht aber weiter, weil der Riemen-Starter-Generator in die Antriebssteuerung eingebunden ist und ueber das Steuergeraet kommuniziert.
Für Techniker: Warum bei 48 Volt geringere Ströme fließen
Der physikalische Hintergrund der 48-Volt-Ebene lässt sich über das Verhältnis von Leistung, Spannung und Strom verstehen: Die elektrische Leistung ergibt sich aus dem Produkt von Spannung und Strom. Soll dieselbe Leistung übertragen werden, sinkt der nötige Strom in dem Maße, in dem die Spannung steigt. Bei 48 Volt statt 12 Volt – also der vierfachen Spannung – genügt rechnerisch ein Viertel des Stroms für dieselbe Leistung.
Das ist mehr als eine theoretische Größe. Geringere Ströme bedeuten geringere ohmsche Verluste in den Leitungen, weniger Wärmeentwicklung und damit dünnere, leichtere Kabelquerschnitte. Deshalb können Verbraucher wie der elektrische Verdichter der Klimaanlage, die Lenkunterstützung oder der Riemen-Starter-Generator über die 48-Volt-Schiene mit Leistungen versorgt werden, die das 12-Volt-Netz nicht mehr sinnvoll bereitstellen könnte. Die beiden Bordnetze bleiben dabei über einen Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) gekoppelt, der zwischen 48 und 12 Volt vermittelt und das klassische Bordnetz weiter versorgt. Aus Sicht der Diagnose ist dieser Wandler ein eigenständiger Prüfpunkt, dessen Funktion über die Spannungslage beider Netze bewertet wird.
Welche Arbeiten welche Qualifikation erfordern
Die erforderliche Qualifikation richtet sich klar nach der Spannungsebene:
- Hochvolt-Fahrzeuge (ueber 60 Volt): Arbeiten an spannungsfuehrenden Komponenten erfordern qualifiziertes Personal nach DGUV und die strikte Einhaltung der Herstellervorgaben. Eine Werkstatt ohne entsprechende Qualifikation darf hier nicht taetig werden. Die Qualifikationsstufen erlaeutern wir im Beitrag HV-Qualifikation und Hochvolt-Schein.
- 48-Volt-Systeme (unter 60 Volt): Es ist keine Hochvolt-Qualifikation erforderlich. Dennoch sind Fachkenntnis und die Beachtung der Herstellervorgaben unverzichtbar, etwa beim Umgang mit dem Riemen-Starter-Generator, der 48-Volt-Batterie und dem Gleichspannungswandler.
- 12-Volt-Bordnetz: Klassische Arbeiten ohne besondere Spannungsqualifikation, aber mit den ueblichen elektrotechnischen Vorsichtsmassnahmen.
Woran Sie die Spannungsebene Ihres Fahrzeugs erkennen
Für Halter ist nicht immer offensichtlich, in welche Kategorie das eigene Fahrzeug fällt. Eine erste Orientierung geben die Fahrzeugpapiere und die Modellbezeichnung. Voll- und Plug-in-Hybride sowie reine Elektrofahrzeuge sind Hochvolt-Fahrzeuge; ihre Hochvolt-Leitungen sind herstellerübergreifend orange gekennzeichnet, und im Motorraum finden sich entsprechende Warnhinweise. Ein Mildhybrid trägt häufig Bezeichnungen wie „mild hybrid”, „EQ Boost”, „mHEV” oder „48V” und arbeitet mit der hier beschriebenen 48-Volt-Ebene.
Wir nehmen Ihnen diese Einordnung ab: Vor jedem Eingriff stellen wir anhand der Fahrzeugdaten eindeutig fest, mit welcher Spannungsebene wir es zu tun haben, und legen daraus die zulässige Vorgehensweise fest. Diese Klärung steht immer am Anfang – nicht, weil eine Vorschrift es verlangt, sondern weil sie die Grundlage für sicheres und sachgerechtes Arbeiten ist.
Das 12-Volt-Bordnetz bleibt im Spiel
Eine Eigenheit des 48-Volt-Mildhybrids wird im Alltag oft übersehen: Das klassische 12-Volt-Bordnetz verschwindet nicht, sondern existiert weiter parallel zur 48-Volt-Ebene. Beleuchtung, Steuergeräte, Infotainment und ein Großteil der Komfortverbraucher hängen nach wie vor am 12-Volt-Netz. Versorgt wird es über den Gleichspannungswandler, der Energie aus der 48-Volt-Schiene herunterregelt und die 12-Volt-Batterie nachlädt.
Für die Diagnose ergibt sich daraus ein zweistufiges Bild. Ein Befund wie eine schwache 12-Volt-Batterie, ein erhöhter Ruhestrom oder ein Start-Stopp-System, das nicht mehr sauber arbeitet, kann seine Ursache sowohl im 12-Volt-Netz als auch in der 48-Volt-Versorgung haben. Wir bewerten daher beide Ebenen im Zusammenhang und prüfen insbesondere den Gleichspannungswandler als Bindeglied. Diese Sichtweise verhindert, dass ein Symptom am leicht zugänglichen 12-Volt-Netz behandelt wird, während die eigentliche Ursache auf der 48-Volt-Seite liegt.
Klarheit schafft Sicherheit
Die saubere Trennung zwischen Hochvolt und 48-Volt verhindert sowohl unbegruendete Sorge als auch gefaehrliche Fehleinschaetzung. Ein Mildhybrid ist kein Hochvolt-Fahrzeug, verlangt aber dennoch Sachkenntnis. Ein Vollhybrid oder Elektroauto ist ein Hochvolt-Fahrzeug und gehoert ausschliesslich in qualifizierte Haende.
Wir ordnen jedes Fahrzeug korrekt ein, bevor wir arbeiten, und kommunizieren transparent, welche Massnahme welche Voraussetzung hat. So erhalten Sie eine fundierte Grundlage fuer Ihre Entscheidungen und die Gewissheit, dass an Ihrem Fahrzeug nach den geltenden Regeln gearbeitet wird.
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