F orschung

kompakt
05/14
Bundesanstalt für Straßenwesen
Die Anzahl der Fahrzeuge mit Elektro- und Hybridantrieb im Straßenverkehr
steigt deutlich, bis zum Jahr 2020 sollen allein eine Million Elektroautos am
Verkehr teilnehmen. Waren bislang die im Rahmen der periodisch technischen Fahrzeugüberwachung durchgeführten Hauptuntersuchungen und
Sicherheitsprüfungen auf die Gegebenheiten konventioneller Antriebssysteme ausgerichtet, ergibt sich für die Zukunft die Anforderung, die Besonderheiten von Fahrzeugen mit elektrischem Antriebsstrang zu berücksichtigen. Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) untersuchte
die FSD Fahrzeugsystemdaten GmbH in Dresden die technischen Gegebenheiten von Elektrofahrzeugen und ermittelte den Änderungsbedarf bei
der periodisch technischen Überwachung.
Forschung
Elektrofahrzeuge:
Auswirkungen auf die periodisch
technische Überwachung
2014 zuletzt erschienen:
Hochvoltkabelverlegung am Hybridgelenkbus (Bild: BASt)
01/14 Radpotenziale im Stadtverkehr
02/14 Verkehrserziehung in
Kindergärten und Grundschulen
03/14 Verkehrssicherheitsrelvante
Leistungspotenziale,
Defizite und Kompensationsmöglichkeiten älterer
Autofahrer
04/14 Baulicher Brandschutz für
Tunnel in offener Bauweise
- Rechnerischer Nachweis
05/14 Auswirkungen auf die
periodisch technische
Überwachung
Aufgabenstellung
Die wachsende Anzahl von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb stellt die periodisch technische Fahrzeugüberwachung (PTI) vor neue Herausforderungen.
Neben den bislang überprüften Untersuchungspunkten gilt es, neue elektrische,
chemische und funktionelle Sicherheitsaspekte zu berücksichtigen. Es stellt
sich deshalb die Aufgabe, die derzeit gültigen Anforderungen an Hauptuntersuchung und Sicherheitsüberprüfung hinsichtlich Fahrzeugen mit elektrischem
Antriebsstrang zu überprüfen. Die Anforderungen sollten so gestaltet sein, dass
sicherheitsrelevante Mängel an Elektro- und Hybridfahrzeugen erkannt werden,
um das Sicherheitsniveau über das gesamte Fahrzeugleben zu gewährleisten.
Untersuchungsmethode
Vertieft untersucht wurden Fahrzeuge der Klassen L (Mopeds, Motorräder, dreiund leichte vierrädrige Kfz), M (Pkw und Busse) und N (Lkw), wobei aufgrund
der Zulassungszahlen die Klassen L und M1 (Pkw) den Schwerpunkt bildeten.
Fahrzeugtechnik
05/14
Darüber hinaus wurde die Einbeziehung fahrzeugseitiger OBD (On-BoardDiagnose)-Daten für die PTI überprüft. Zugrunde gelegt wurde eine Identifizierung aller Funktionen und Bauteile des elektrischen Antriebsstrangs, woraufhin
mit Hilfe eines Simulationsmodells eine Ermittlung der Einflüsse von Alterung,
Verschleiß und Beschädigung erfolgte. Überprüft wurden zudem Möglichkeiten
und Auswirkungen von gezielten Fahrzeugmanipulationen. Des Weiteren fand
eine Analyse der Rückwirkungen des elektrischen Antriebsstranges auf konventionelle Komponenten wie die Bremsanlage statt. Als weiterer Schritt folgte die
Einschätzung der Gefährdungspotenziale für die Verkehrssicherheit sowie den
Sachverständigen. Ergänzt wurden die vertieften Studien durch einen Feldversuch mit 2.560 Untersuchungen an im Verkehr befindlichen Elektro- und Hybridfahrzeugen.
Ergebnisse
Bibliographische Angaben
Bericht:
Elektrofahrzeuge:
Auswirkungen auf die periodisch
technische Überwachung,
Bergisch Gladbach,
Bundesanstalt für Straßenwesen,
2013 (Berichte der Bundesanstalt für
Straßenwesen, Unterreihe
„Fahrzeugsicherheit“, Heft F 92,
November 2013)
Autoren des Berichts:
Robert Beyer
Dieter Blumenschein
Jürgen Bönninger
Jens Grohmann
Jens Lehmann
Dirk Meißner
Ronny Paulan
Sabine Richter
Marco Stiller
Jörg van Calker
FSD Fahrzeugsystemdaten GmbHDresden
Preis: 17,00 Euro
Zu beziehen über:
Carl Schünemann Verlag GmbH
Zweite Schlachtpforte 7
28195 Bremen
Fachbetreuer in der
Bundesanstalt für Straßenwesen:
Rainer Krautscheid
Impressum:
Bundesanstalt für Straßenwesen
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Belegexemplar erbeten.
Fahrzeugtechnik
Die gewonnenen Erkenntnisse erlauben dezidierte Aussagen zu Problemstellungen, die im Rahmen der PTI an elektrisch angetriebenen Fahrzeugen untersucht werden sollten. Aufgrund der bautechnischen Bedingungen im Fahrzeug
unterliegen Hochvoltkabel und -stecker einem teilweise gesteigerten Verschleiß.
Fehlende oder beschädigte Kabelführungen sowie schadhafte Steckverbindungen führen zu einer Degradation der Hochvoltverbindungen, die erhöhte Ausfallraten nach sich ziehen kann. Die Möglichkeit eines vorzeitigen Funktionsverlustes des mechanischen Bremssystems durch geringere Belastung wurde
durch den absolvierten Feldversuch bestätigt. Bei Fahrzeugen der Klasse L
wurde eine hohe Anzahl von Lagerschäden ermittelt, auffällig waren auch die
Mängel der Ladeeinrichtung. Festgestellt wurden bei Fahrzeugen der Klasse L
zudem sicherheitsgefährdende Veränderungen, die eine Anpassung des Antimanipulationskataloges nahelegen. Vorausgesetzt, dass Systemdaten, Referenzwerte und eine entsprechende Schnittstelle zur Verfügung stehen, ergäbe
sich mit dem zukünftigen Einsatz eines Diagnosegeräts eine erhöhte Effektivität
und Prüftiefe.
Folgerungen
Die bisherigen Vorschriften sind in Bezug auf Elektro- und Hybridfahrzeuge im
Wesentlichen ausreichend. Die erhaltenen Ergebnisse erlauben jedoch eine
Ableitung von gezielten Änderungsvorschlägen für künftige Vorgaben und Untersuchungspunkte für die PTI. Als geeignete Möglichkeit bietet sich für einen
Großteil der Untersuchungen die Nutzung von Diagnosedaten an.
Abstract
Electric vehicles - Effects on the periodic technical
inspection
The growing number of electric-powered vehicles presents the periodic technical
inspection (PTI) with new challenges. In addition to the previously examined
inspection points, new electrical, chemical and functional safety aspects must
be taken into consideration. Therefore, the task is to examine the currently valid
general inspection and security inspection requirements with regard to vehicles
with electric power train. The requirements should be designed so that safetyrelated defects in electric and hybrid vehicles are detected, in order to ensure
the degree of safety throughout the vehicle’s entire life cycle.
The existing regulations in relation to electric and hybrid vehicles are essentially
adequate. However, the results obtained allow for deriving targeted proposals
for modification of future requirements and inspection points for the PTI. For
a large part of diagnostic tests, the use of diagnostic data is an appropriate
option.