Wie sich Wartung, Diagnose und Reparatur in der Werkstatt verändern klären wir im heutigen Artikel, denn Elektroautos gelten als wartungsarm, und auf den ersten Blick spricht tatsächlich einiges für diese Einschätzung, denn mit dem Verbrennungsmotor verschwinden gleichzeitig zahlreiche Bauteile und Betriebsstoffe, die uns über Jahrzehnte hinweg einen erheblichen Teil des klassischen Werkstattgeschäfts beschert haben: Es gibt kein Motoröl, das regelmäßig gewechselt werden muss, keine Zündkerzen, keinen Zahnriemen, keine klassische Kupplung und keine Abgasanlage mit Schalldämpfern, Katalysatoren und einer Vielzahl weiterer Komponenten, die thermisch, chemisch und mechanisch beansprucht werden. Daraus allerdings abzuleiten, dass ein Elektroauto praktisch wartungsfrei sei oder langfristig kaum noch in einer Werkstatt auftauchen müsse, wäre technisch betrachtet viel zu kurz gedacht, denn tatsächlich verschiebt sich der Reparaturbedarf lediglich von den bekannten mechanischen und verbrennungsspezifischen Komponenten hin zu anderen Baugruppen, bei denen wiederum ganz eigene Belastungen, Alterungsmechanismen und Fehlerbilder entstehen.
Wir beobachten deshalb weniger ein Verschwinden des Werkstattgeschäfts als eine grundlegende Veränderung seiner Struktur, bei der klassische mechanische Arbeiten zwar teilweise zurückgehen, Diagnose, Fahrwerk, Thermomanagement, Hochvolttechnik, Ladeelektronik und die Instandsetzung elektrischer Baugruppen dafür aber erheblich an Bedeutung gewinnen, sodass die entscheidende Frage nicht lautet, ob ein Elektroauto verschleißt, sondern welche Komponenten betroffen sind, wie sich dieser Verschleiß technisch erklären lässt und welche Konsequenzen sich daraus für einen modernen Werkstattbetrieb ergeben.
Warum die Bremse gerade durch geringe Nutzung verschleißen kann
Besonders eindrucksvoll zeigt sich diese Veränderung an der Bremsanlage, denn während wir beim Verbrenner jahrzehntelang vor allem mit klassischen Verschleißbildern wie dünner werdenden Bremsbelägen und untermaßigen Bremsscheiben zu tun hatten, kann beim Elektroauto genau das Gegenteil zum Problem werden, nämlich eine mechanische Bremse, die im normalen Fahrbetrieb schlicht zu selten benutzt wird. Der Grund dafür liegt in der Rekuperation, bei der der Elektromotor beim Verzögern seine Funktion verändert und nicht mehr ausschließlich als Antriebsmotor arbeitet, sondern generatorisch betrieben wird, wodurch ein Teil der kinetischen Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt und anschließend wieder in der Hochvolt-Batterie gespeichert werden kann. Je leistungsfähiger dieses System arbeitet und je stärker das Fahrzeug beim Loslassen des Fahrpedals verzögert, desto seltener muss die konventionelle Reibbremse tatsächlich Bremsarbeit übernehmen, wobei bei Fahrzeugen mit ausgeprägtem One-Pedal-Driving sogar Verzögerungen bis nahezu zum Stillstand möglich sind, ohne dass Fahrer im normalen Alltag die mechanische Bremse intensiv benötigen. Für die Energieeffizienz ist das ausgesprochen sinnvoll, für Bremsscheiben, Bremsbeläge, Führungen und Bremssättel kann diese geringe Nutzung allerdings problematisch werden, weil Korrosion nicht dadurch verhindert wird, dass ein Bauteil theoretisch vorhanden und technisch funktionsfähig ist, sondern weil sich insbesondere auf metallischen Reibflächen Feuchtigkeit niederschlagen kann, Bremsscheiben oxidieren, Beläge in ihren Führungen schwergängig werden und Bremssättel beziehungsweise deren Führungen zunehmend festgehen können.
Damit entsteht ein Verschleißmechanismus, der zunächst paradox klingt, in der Werkstatt aber vollkommen nachvollziehbar ist, denn ein Bauteil kann sowohl durch intensive Nutzung als auch durch mangelnde Bewegung unbrauchbar werden. Gerade bei modernen Elektrofahrzeugen kommt hinzu, dass selbst ein leichter Druck auf das Bremspedal nicht zwangsläufig bedeutet, dass die hydraulische Bremse sofort mit voller Wirkung arbeitet, weil das Fahrzeug über die elektronische Bremsregelung zunächst versucht, möglichst viel Verzögerungsleistung über den elektrischen Antrieb zu realisieren und die mechanische Reibbremse erst dann hinzunimmt, wenn die mögliche Rekuperationsleistung nicht ausreicht oder die geforderte Verzögerung so groß wird, dass die generatorische Bremswirkung alleine nicht mehr genügt.
Dieses Zusammenspiel wird häufig als Brake Blending bezeichnet, also als kontrollierte Überblendung zwischen elektrischer und mechanischer Verzögerung, und obwohl Fahrer davon im Idealfall kaum etwas mitbekommen, hat diese Regelstrategie unmittelbaren Einfluss auf das Verschleißbild, weil die mechanische Bremse im Alltag erheblich seltener arbeitet als bei einem vergleichbaren Fahrzeug ohne Rekuperation.
Warum die Hauptuntersuchung Bremsprobleme sichtbar machen kann
Gerade deshalb können Probleme an der Bremsanlage lange unbemerkt bleiben, denn solange das Fahrzeug im normalen Fahrbetrieb ausreichend rekuperiert und nur bei stärkeren Verzögerungen auf die mechanische Bremse zurückgreift, fällt eine schwergängige Komponente möglicherweise überhaupt nicht auf, obwohl ihre vollständige Funktionsfähigkeit spätestens bei einer Gefahrenbremsung zwingend erforderlich wäre. Auf dem Bremsenprüfstand im Rahmen der Hauptuntersuchung zeigt sich dann unter Umständen, dass ein Rad deutlich schlechter verzögert als das Rad auf der gegenüberliegenden Fahrzeugseite, wobei die Ursache beispielsweise in festgehenden Belägen, einem schwergängigen Bremssattel oder stark korrodierten Bremsscheiben liegen kann, die während des normalen Fahrbetriebs kaum freigebremst wurden. Genau darin liegt eine sicherheitsrelevante Besonderheit, denn Rekuperation kann die mechanische Bremse im Alltag entlasten, sie kann deren Aufgabe als redundantes und leistungsfähiges Sicherheitssystem jedoch nicht ersetzen, weshalb wir die Bremsanlage beim Elektroauto keineswegs weniger ernst nehmen dürfen, sondern im Gegenteil genauer auf Funktion, Beweglichkeit und Oberflächenzustand achten müssen.
Für Werkstätten bedeutet das, dass sich die Bewertung einer Bremse verändern muss, weil nicht mehr ausschließlich die verbleibende Materialstärke von Belägen und Scheiben entscheidend ist, sondern stärker als bisher auch die Frage, ob sämtliche Komponenten tatsächlich frei beweglich sind und ihre vorgesehene Bremswirkung aufbauen können. Denkbar und technisch durchaus sinnvoll sind außerdem Strategien, bei denen Hersteller die Reibbremse gelegentlich bewusst leicht anlegen, um Bremsscheiben trocken oder sauber zu halten, ein Prinzip, das aus anderen Fahrzeuggenerationen bereits bekannt ist und beim Elektroauto noch größere Bedeutung gewinnen könnte, weil die mechanische Bremsanlage andernfalls über lange Zeiträume kaum gefordert wird. Für den Werkstattalltag bleibt dennoch die mechanische Prüfung unverzichtbar, denn Software kann physikalische Alterung zwar reduzieren, sie kann korrodierte Bauteile oder schwergängige Führungen aber nicht dauerhaft verhindern.
Reifenverschleiß beim Elektroauto ist komplexer als nur Gewicht und Drehmoment
Auch beim Thema Reifen lohnt sich eine differenzierte Betrachtung, denn Elektrofahrzeuge sind häufig schwerer als vergleichbare Verbrenner und liefern gleichzeitig bereits bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment, wodurch beim kräftigen Beschleunigen erhebliche Kräfte zwischen Reifen und Fahrbahn übertragen werden müssen. Daraus ergibt sich grundsätzlich ein erhöhtes Belastungspotenzial, allerdings wäre es zu einfach, daraus automatisch einen drastisch höheren Reifenverschleiß bei jedem Elektroauto abzuleiten, weil die tatsächliche Laufleistung weiterhin stark von Fahrzeuggewicht, Achsgeometrie, Reifendruck, Reifenmischung, Fahrstil und Leistungsabruf abhängt. Ein leistungsstarkes Elektrofahrzeug, das regelmäßig mit maximalem Drehmoment beschleunigt wird, belastet seine Reifen naturgemäß stärker als das gleiche Fahrzeug bei gleichmäßiger und vorausschauender Fahrweise, sodass die Aussage, Elektroautos würden grundsätzlich übermäßig viele Reifen verbrauchen, ohne Betrachtung der jeweiligen Nutzung kaum belastbar ist.
Hinzu kommt, dass ein Reifen für ein Elektrofahrzeug inzwischen weit mehr leisten muss als lediglich ausreichend Tragfähigkeit bereitzustellen, denn durch den nahezu lautlosen Antrieb treten Geräusche in den Vordergrund, die bei einem Verbrenner teilweise vom Motor und dessen Nebenaggregaten überdeckt werden. Plötzlich werden Abrollgeräusche, Resonanzen des Reifenprofils, Windgeräusche und Fahrwerksgeräusche wesentlich deutlicher wahrgenommen, weshalb Reifenhersteller spezielle Konstruktionen, Gummimischungen und teilweise auch angepasste Profiltiefen einsetzen, um Geräuschkomfort, Rollwiderstand, Tragfähigkeit und Verschleiß in ein vernünftiges Verhältnis zu bringen. Ein niedriger Rollwiderstand reduziert wiederum die für die Überwindung der Reifenverformung benötigte Energie und kann damit unmittelbar den Stromverbrauch beeinflussen, wodurch der Reifen beim Elektroauto stärker als früher zu einem Bestandteil des gesamten Effizienzsystems wird, dessen Auswahl nicht ausschließlich über Dimension und Preis erfolgen sollte, sondern auch über die Frage, ob die technische Auslegung tatsächlich zum jeweiligen Fahrzeug passt.
Beim Fahrwerk wirken hohe Masse und hohe Kräfte dauerhaft auf Lager und Gelenke
Das höhere Fahrzeuggewicht vieler Elektroautos wirkt sich selbstverständlich nicht nur auf die Reifen aus, sondern belastet auch das Fahrwerk, wobei sich in der Praxis nicht zwangsläufig genau die Komponenten als besonders auffällig erweisen, die zunächst erwartet werden. Während häufig vermutet wird, Stoßdämpfer und Federn müssten durch die zusätzliche Batteriemasse besonders schnell verschleißen, zeigen sich im Werkstattalltag eher Probleme an Querlenkern, Gummilagern, Kugelgelenken und weiteren beweglichen Lagerstellen, die gleichzeitig hohe Radführungskräfte aufnehmen, Bewegungen zulassen und Fahrbahnstöße entkoppeln müssen. Gerade Gummi-Metall-Lager stehen dabei vor einer anspruchsvollen Aufgabe, weil sie einerseits ausreichend flexibel sein müssen, um Schwingungen und Geräusche vom Aufbau fernzuhalten, andererseits aber unter Beschleunigung, Bremsung und Kurvenfahrt große Kräfte übertragen, sodass hohe Fahrzeugmassen und unmittelbar anliegendes Antriebsmoment die Belastung dieser Bauteile erhöhen können.
Beim Stoßdämpfer wiederum bleibt ein bekanntes Problem bestehen, das unabhängig von der Antriebsart auftritt, nämlich der schleichende Verlust seiner Dämpfungswirkung, der vom Fahrer häufig kaum wahrgenommen wird, weil sich das Fahrverhalten über zehntausende Kilometer allmählich verändert und damit zum neuen Normalzustand wird. Solange kein Öl austritt, kein mechanisches Klappern vorhanden ist und der Stoßdämpfer nicht vollständig seine Funktion verliert, gestaltet sich die objektive Bewertung in vielen Werkstätten schwierig, weshalb Kunden den Unterschied häufig erst dann deutlich bemerken, wenn neue Komponenten eingebaut wurden und das Fahrzeug plötzlich wieder wesentlich präziser, kontrollierter und näher am ursprünglichen Neuzustand fährt. Gerade dieser schleichende Verschleiß zeigt exemplarisch, warum moderne Fahrzeugtechnik nicht automatisch einfacher zu beurteilen ist, nur weil einzelne Baugruppen prinzipiell langlebig ausgelegt sind.
Auch ein Elektroauto besitzt ein Getriebe und auch dieses kann verschleißen
Ebenfalls zu den verbreiteten Missverständnissen gehört die Vorstellung, ein Elektroauto besitze überhaupt kein Getriebe, obwohl die meisten Elektrofahrzeuge sehr wohl eine feste Übersetzung zwischen Elektromotor und Antriebsrädern benötigen. Ein Elektromotor kann mit sehr hohen Drehzahlen arbeiten, während die Räder naturgemäß erheblich langsamer drehen, weshalb ein Reduktionsgetriebe die Motordrehzahl auf ein für den Radantrieb geeignetes Niveau übersetzt, wobei in vielen Fällen eine einzige feste Übersetzung ausreicht und deshalb kein mehrstufiges Schaltgetriebe mit Kupplungen, Schaltgabeln oder komplexen hydraulischen Steuerungen erforderlich ist. Weniger komplex bedeutet allerdings keineswegs verschleißfrei, denn auch ein Reduktionsgetriebe besitzt Zahnräder, Lager, Dichtungen und Schmierstoff, während zusätzlich ein Differential notwendig sein kann, um bei Kurvenfahrt unterschiedliche Raddrehzahlen an einer Achse zu ermöglichen.
Aus der Werkstattpraxis sind beispielsweise Schäden mit sogenannter Pittingbildung bekannt, bei denen es an hoch belasteten Zahnflanken zu Materialausbrüchen kommt, weil die Flankenpressung in den Kontaktzonen der Zahnräder dauerhaft sehr hoch ist und sich bei ungünstiger Schmierung, Materialbelastung oder konstruktiver Auslegung kleinste Ermüdungsschäden entwickeln können. Wird aus einem zunächst kleinen Oberflächenschaden ein größerer Materialausbruch, verändern sich Tragbild und Kraftübertragung, Geräusche entstehen und abgelöste Metallpartikel können durch das Getriebeöl in weitere Lagerstellen oder Zahnradpaarungen gelangen, wodurch aus einem lokal begrenzten Defekt schnell ein größerer Getriebeschaden entstehen kann. Elektroautos besitzen damit zwar erheblich weniger mechanische Komponenten im Antriebsstrang als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und mehrstufigem Getriebe, trotzdem bleiben die vorhandenen Komponenten hoch belastete Präzisionsbauteile, bei denen Verschleiß und Defekte selbstverständlich möglich sind.
Die Hochvolt-Batterie ist kein monolithischer Wegwerfblock
Noch größer als beim Getriebe sind die Missverständnisse häufig bei der Hochvolt-Batterie, weil sie in öffentlichen Diskussionen gerne als ein einziger, extrem teurer Block betrachtet wird, der bei einem Defekt vollständig ersetzt werden müsse. Tatsächlich besteht ein Batteriesystem jedoch aus zahlreichen Einzelkomponenten, wobei Batteriezellen zu Modulen zusammengefasst werden können, diese Module wiederum elektrisch verschaltet sind und zusätzlich Stromschienen, Steckverbindungen, Sensoren, Schütze, Steuergeräte, Gehäuseelemente und je nach Bauart ein komplexes Kühlsystem hinzukommen. Das Batteriemanagementsystem überwacht dabei unter anderem Zellspannungen und Temperaturen und sorgt dafür, dass sich die Zellen innerhalb definierter Betriebsgrenzen bewegen, wobei auch das sogenannte Balancing eine wichtige Rolle spielt, weil Unterschiede zwischen einzelnen Zellgruppen ausgeglichen werden müssen, damit nicht eine schwächere Zelle die nutzbare Kapazität des gesamten Batteriesystems begrenzt.
Ein Fehler in einem Batteriesystem bedeutet deshalb nicht automatisch, dass sämtliche Zellen unbrauchbar sind, vielmehr kann die Ursache je nach Konstruktion in einer einzelnen Verbindung, einem Stecker, einem Elektronikbauteil, einem Modul oder einer aus dem Gleichgewicht geratenen Zellgruppe liegen. Für Werkstätten ergibt sich daraus langfristig ein erhebliches Reparaturpotenzial, sofern Herstellerdiagnose, Ersatzteilversorgung und konstruktiver Aufbau eine Reparatur zulassen, denn technisch spricht grundsätzlich viel dafür, eine Batterie ähnlich zu betrachten wie andere komplexe Fahrzeugbaugruppen, bei denen nicht automatisch das gesamte System ersetzt wird, nur weil eine einzelne Komponente ausgefallen ist. Voraussetzung dafür ist allerdings die entsprechende Hochvoltqualifikation, denn bevor ein Batteriesystem geöffnet oder an einem Elektromotor gearbeitet werden kann, muss die Spannungsfreiheit sicher hergestellt, gegen Wiedereinschalten abgesichert und anschließend messtechnisch überprüft werden, wobei Respekt vor den vorhandenen Spannungen zwingend notwendig ist, eine pauschale Angst vor jeder Hochvoltkomponente jedoch keinen sinnvollen Beitrag zur Reparaturpraxis leistet.
Warum das Thermomanagement beim Elektroauto technisch deutlich anspruchsvoller wird
Besonders spannend wird es beim Thermomanagement, weil sich hier sehr deutlich zeigt, dass ein Elektroauto zwar weniger klassische Mechanik besitzt, dafür aber ein erheblich komplexeres Zusammenspiel verschiedener Temperaturkreisläufe benötigt. Bei einem Verbrennungsmotor entsteht so viel Abwärme, dass ein Großteil der thermischen Arbeit darin besteht, diese Energie kontrolliert abzuführen und gleichzeitig einen Teil davon für die Innenraumheizung zu nutzen, während bei einem Elektrofahrzeug Batterie, Leistungselektronik und Elektromotor jeweils eigene Temperaturanforderungen besitzen und eine Hochvolt-Batterie je nach Betriebszustand sowohl gekühlt als auch erwärmt werden muss. Eine zu kalte Batterie kann elektrische Leistung schlechter aufnehmen oder abgeben, wodurch insbesondere beim Schnellladen Einschränkungen entstehen können, während eine zu warme Batterie ebenfalls geschützt werden muss, weil hohe Zelltemperaturen die Alterung beschleunigen und das Batteriemanagement deshalb Ladeleistung oder Antriebsleistung reduzieren kann.
Damit wird der Kühlmittelkreislauf zu einem zentralen Bestandteil des gesamten Antriebssystems, und obwohl die dort auftretenden Temperaturen teilweise niedriger sein können als im Kühlsystem eines Verbrennungsmotors, bedeutet das keineswegs, dass das Kühlmittel unbegrenzt im Fahrzeug verbleiben kann. In der Werkstattpraxis kann es bei moderaten Temperaturen zu Ablagerungen und Biofilmbildung kommen, wodurch sich in Kühlkreisläufen Rückstände entwickeln können, die feine Kanäle oder Wärmetauscher beeinträchtigen und damit die Wärmeübertragung verschlechtern. Besonders kritisch wird das, wenn ein Innenraumwärmetauscher oder ein anderer eng strukturierter Wärmetauscher teilweise zugesetzt wird, weil sich der verringerte Kühlmitteldurchsatz unmittelbar auf Heizleistung und Thermomanagement auswirkt, weshalb ein regelmäßiger Kühlmittelwechsel beziehungsweise eine Spülung durchaus zu den Wartungsarbeiten gehören kann, die beim Elektrofahrzeug künftig eine größere Rolle spielen.
Warum ein Kühlmittelwechsel nicht einfach nur Ablassen und Auffüllen bedeutet
Technisch anspruchsvoll wird dieser Service dadurch, dass eine wassergekühlte Hochvolt-Batterie eine große, flache Bauform besitzt und ihre Kühlkanäle über eine erhebliche Fläche verteilt sind, sodass sich das Kühlmittel nicht wie bei einem einfachen Motorkühlsystem vollständig an einer tief gelegenen Ablassstelle sammeln lässt. Wird lediglich eine Schraube geöffnet und Flüssigkeit abgelassen, verbleiben zwangsläufig Restmengen in Leitungen, Kühlplatten und Wärmetauschern, weshalb spezielle Servicegeräte benötigt werden können, mit denen das System evakuiert, gespült und anschließend kontrolliert neu befüllt wird. Hinzu kommt die elektronische Seite, denn moderne Thermomanagementsysteme besitzen elektrisch angesteuerte Pumpen und Ventile, die während des Befüllvorgangs in definierte Stellungen gebracht werden müssen, damit tatsächlich alle Teilkreisläufe geöffnet sind und keine Luftpolster im System verbleiben, sodass aus einer vermeintlich simplen Wartungsarbeit schnell ein Prozess wird, bei dem Werkstattausrüstung, Fahrzeugdiagnose und ein genau vorgegebener Ablauf zusammenspielen.
Für Werkstätten bedeutet genau diese Entwicklung erhebliche Investitionen, denn Spezialgeräte für Evakuierung, Spülung und Befüllung müssen angeschafft und amortisiert werden, gleichzeitig benötigen Mitarbeiter Schulungen und Zugang zu den jeweiligen Herstellervorgaben. Der geringere Wartungsumfang eines Elektroautos darf deshalb wirtschaftlich nicht ausschließlich daran gemessen werden, wie viele klassische Teile entfallen, weil die verbleibenden Arbeiten teilweise deutlich mehr technische Ausstattung und Systemkenntnis verlangen.
Wärmepumpe, Chiller und Klimaanlage bilden ein gemeinsames Energiesystem
Noch interessanter wird das Thermomanagement durch die Verbindung mit dem Kältemittelkreislauf der Klimaanlage, denn bei vielen Elektrofahrzeugen reicht es nicht aus, lediglich einen klassischen Wasserkreislauf für Motor und Batterie zu betrachten. Ein sogenannter Chiller kann als Wärmetauscher den Kühlmittelkreislauf der Batterie mit dem Kältemittelkreislauf der Klimaanlage koppeln, sodass Wärme je nach Betriebszustand zwischen beiden Systemen übertragen werden kann. Damit lässt sich die Batterie aktiv herunterkühlen, gleichzeitig kann bei entsprechend ausgelegten Wärmepumpensystemen vorhandene Wärme genutzt werden, um den Innenraum effizient zu temperieren, anstatt elektrische Energie ausschließlich über einen Widerstandsheizer in Wärme umzuwandeln.
Genau deshalb kann eine Wärmepumpe beim Elektroauto einen relevanten Einfluss auf den Energieverbrauch besitzen, weil jeder Kilowattstunde elektrische Energie, die nicht direkt zur Erzeugung von Heizwärme eingesetzt werden muss, mehr Potenzial für den eigentlichen Fahrzeugantrieb verbleibt. Die thermische Energie wird dabei nicht aus dem Nichts erzeugt, sondern aus vorhandenen Wärmequellen aufgenommen und über einen thermodynamischen Kreisprozess auf ein nutzbares Temperaturniveau gebracht, weshalb eine Wärmepumpe insbesondere bei geeigneten Umgebungsbedingungen deutlich effizienter arbeiten kann als eine reine elektrische Widerstandsheizung. Für die Werkstatt steigt damit allerdings die Komplexität, weil Kühlmittelkreislauf, Kältemittelkreislauf, Batterie und Innenraumklimatisierung funktional miteinander verbunden sind und ein Fehler an einer Stelle Auswirkungen auf mehrere andere Systeme haben kann.
Warum das falsche Kältemittelöl zu einem Hochvoltproblem werden kann
Ein weiteres Detail zeigt, wie stark sich selbst bekannte Werkstattarbeiten verändern können, denn der Klimakompressor eines Elektrofahrzeugs wird typischerweise elektrisch angetrieben und gehört damit zum Hochvoltsystem, sodass nicht nur das richtige Kältemittel, sondern auch das eingesetzte Kompressoröl eine entscheidende Rolle spielt. Wird ein ungeeignetes Öl verwendet, dessen elektrische Eigenschaften nicht zur Hochvoltanwendung passen, kann sich die Isolationsfestigkeit des Systems verschlechtern und ein Isolationsfehler entstehen, den das Fahrzeug aus Sicherheitsgründen erkennt und entsprechend mit Fehlermeldungen oder einer Abschaltung quittiert. Damit wird aus einem vermeintlich gewöhnlichen Klimaservice eine sicherheitsrelevante Hochvoltarbeit, bei der falsche Betriebsstoffe erheblichen Reparaturaufwand verursachen können, was wiederum zeigt, warum Werkstätten bei Elektrofahrzeugen noch konsequenter nach Herstellervorgabe arbeiten müssen und nicht davon ausgehen dürfen, dass bekannte Verfahren aus der Verbrennerwelt unverändert übernommen werden können.
Der Onboard Charger entwickelt sich zu einer der interessantesten Fehlerquellen
Eine Baugruppe, die im normalen Fahrbetrieb kaum wahrgenommen wird, für die Alltagstauglichkeit eines Elektroautos aber entscheidend ist, ist der Onboard Charger. Eine Hochvolt-Batterie speichert elektrische Energie als Gleichstrom, während aus einer Haushaltssteckdose oder einer typischen AC-Wallbox Wechselstrom beziehungsweise beim dreiphasigen Anschluss Drehstrom bereitgestellt wird, weshalb diese elektrische Energie zunächst gleichgerichtet und auf die für die Batterie geeigneten Spannungs- und Stromwerte angepasst werden muss. Genau diese Aufgabe übernimmt der Onboard Charger, der damit vereinfacht betrachtet das fest im Fahrzeug eingebaute Ladegerät darstellt, während beim DC-Schnellladen die notwendige Umwandlung bereits außerhalb des Fahrzeugs in der Ladesäule stattfindet und die Batterie unmittelbar mit Gleichstrom versorgt wird.
Aus dieser technischen Trennung ergibt sich ein charakteristisches Fehlerbild, denn fällt der Onboard Charger aus, kann ein Elektrofahrzeug unter Umständen weiterhin an einer DC-Schnellladesäule geladen werden, während das AC-Laden zu Hause an der Wallbox oder an öffentlichen Wechselstromladesäulen nicht mehr funktioniert. Gerade deshalb ist ein solcher Defekt für den Alltag erheblich, weil die Mehrzahl der privaten Ladepunkte und viele öffentliche Straßenladesäulen auf AC-Laden basieren und ein Fahrzeug, das ausschließlich noch DC-Laden akzeptiert, zwar technisch nicht vollständig fahruntüchtig ist, praktisch aber einen erheblichen Teil seiner vorgesehenen Nutzungsmöglichkeiten verliert. In der Werkstattpraxis fallen Onboard Charger dabei offenbar immer wieder als Fehlerquelle auf, wobei sichtbare Schäden an Elektronik, Kondensatoren oder anderen Komponenten auftreten können, während die eigentliche Diagnose dadurch erschwert wird, dass elektrische Defekte im Gegensatz zu Ölverlust, Abgasgeruch oder mechanischen Geräuschen häufig äußerlich kaum erkennbar sind.
Warum künftig nicht jeder Onboard Charger komplett ersetzt werden sollte
Für uns liegt genau an dieser Stelle ein großes zukünftiges Reparaturfeld, denn momentan werden defekte Onboard Charger häufig als komplette Baugruppe ersetzt, obwohl sie intern wiederum aus zahlreichen elektronischen Einzelkomponenten bestehen. Leistungshalbleiter, Kondensatoren, Leiterplatten, Steckverbindungen und weitere Bauteile sind technisch grundsätzlich diagnostizierbar und teilweise reparierbar, die eigentliche Herausforderung besteht allerdings darin, verlässliche Verfahren zu entwickeln, mit denen sich ein repariertes Bauteil anschließend auch sicher prüfen und dauerhaft wieder im Fahrzeug einsetzen lässt. Zusätzlich spielt die Ersatzteilversorgung eine erhebliche Rolle, denn selbst ein einfach austauschbares Bauteil wird zum massiven Problem, wenn es wochenlang nicht verfügbar ist und das Fahrzeug währenddessen nicht sinnvoll genutzt werden kann.
Langfristig dürfte sich deshalb eine spezialisierte Instandsetzungsbranche für elektrische Leistungsmodule, Ladegeräte, Wechselrichter und andere Hochvoltkomponenten entwickeln, ähnlich wie sich in der Vergangenheit Spezialbetriebe für Automatikgetriebe, Einspritzpumpen, Turbolader oder Motorsteuergeräte etabliert haben. Für die freie Werkstatt entsteht dadurch potenziell ein neues Geschäftsfeld, das allerdings deutlich stärker von Elektronikkenntnissen, Messverfahren und funktionaler Endprüfung geprägt sein wird als viele klassische mechanische Reparaturen.
Die 12-Volt-Batterie bleibt trotz Hochvolt-System unverzichtbar
Bei all der Hochvolttechnik wirkt es zunächst fast kurios, dass ausgerechnet die konventionelle 12-Volt-Batterie weiterhin zu den wichtigsten Komponenten eines Elektrofahrzeugs gehört, tatsächlich lässt sich ihre Bedeutung aber technisch sehr einfach erklären. Die Hochvolt-Batterie ist im abgestellten Zustand aus Sicherheitsgründen nicht dauerhaft vollständig mit dem restlichen Fahrzeug verbunden, vielmehr stellen Hochvoltschütze die elektrische Verbindung erst dann her, wenn Steuergeräte die entsprechenden Freigaben erteilen, wobei sowohl diese Steuergeräte als auch die Schütze selbst zunächst über das 12-Volt-Bordnetz versorgt werden müssen. Ohne ausreichend stabile Niedervoltversorgung kann das Hochvoltsystem deshalb gar nicht erst regulär aktiviert werden.
Besonders tückisch ist, dass eine geschwächte 12-Volt-Batterie nicht zwangsläufig zu einem eindeutigen Fehlerbild führt, sondern verschiedenste scheinbar zusammenhanglose Störungen verursachen kann, weil Steuergeräte beim Absinken der Bordnetzspannung unterschiedlich reagieren und Kommunikationsfehler, Fehlermeldungen oder Startprobleme entstehen können. Deshalb gehört die Prüfung der 12-Volt-Batterie bei auffälligen elektrischen Problemen zu den elementaren Diagnoseschritten, obwohl das Fahrzeug über eine Hochvolt-Batterie mit einem vielfach größeren Energieinhalt verfügt. Noch überraschender ist für viele, dass eine schwache 12-Volt-Batterie sogar verhindern kann, dass die Hochvolt-Batterie geladen wird, denn bevor Fahrzeug und Ladesäule die eigentliche Hochvoltverbindung herstellen, müssen Steuergeräte kommunizieren, Sicherheitsprüfungen durchführen und Schütze ansteuern, wofür wiederum eine stabile Niedervoltversorgung erforderlich ist.
Verliert die Werkstatt durch Elektroautos Geschäft oder verändert sich nur die Art der Arbeit?
Aus betriebswirtschaftlicher Sicht ist die Entwicklung damit wesentlich weniger eindeutig, als es die oft zitierte Rechnung suggeriert, nach der mit jedem entfallenden Ölwechsel automatisch Werkstattumsatz verschwindet. Natürlich gehen bestimmte Arbeiten zurück, und ganze Produktgruppen, die früher selbstverständlich zum Tagesgeschäft gehörten, spielen heute bereits unabhängig von der Elektromobilität kaum noch eine Rolle, weil sich Fahrzeugtechnik schon immer verändert hat und Werkstätten sich regelmäßig an neue Systeme anpassen mussten. Auspuffanlagen, mechanische Zündsysteme, Vergaser oder viele klassische Einstellarbeiten haben über die vergangenen Jahrzehnte an Bedeutung verloren, während elektronische Diagnose, Abgasnachbehandlung, Fahrerassistenzsysteme und komplexe Steuergeräte hinzugekommen sind.
Beim Elektroauto setzt sich genau dieser Wandel fort, nur diesmal besonders sichtbar, weil der Verbrennungsmotor als technisch und emotional dominantes Bauteil vollständig entfällt. An seine Stelle treten Batterie, Leistungselektronik, Elektromotor, Reduktionsgetriebe, Thermomanagement und Ladeelektronik, während Reifen, Bremsen, Fahrwerk, Klimaanlage, Karosserie und das 12-Volt-Bordnetz ohnehin erhalten bleiben. Die Werkstatt der Zukunft wird deshalb weniger davon leben, in festen Abständen Verschleißteile nach Schema zu ersetzen, sondern stärker davon, Fehler systematisch einzugrenzen, Baugruppen zu prüfen und technisch sinnvolle Reparaturen durchzuführen.
Warum Diagnosekompetenz zum eigentlichen Kapital einer modernen Werkstatt wird
Gerade elektrische Systeme verändern die Fehlersuche grundlegend, weil mechanische Defekte häufig zumindest indirekte Hinweise liefern, während Elektronik äußerlich vollkommen intakt aussehen und dennoch intern ausgefallen sein kann. Ein undichter Motor hinterlässt Ölspuren, ein defektes Lager macht Geräusche, eine beschädigte Abgasanlage kann hörbar oder riechbar werden, ein Fehler auf einer Leiterplatte hingegen bleibt häufig unsichtbar, solange kein Bauteil sichtbar verbrannt oder mechanisch zerstört wurde. Damit gewinnt die Fähigkeit, Messwerte zu interpretieren, Schaltpläne zu lesen, Kommunikationsstrukturen zu verstehen und Fehler nicht nur über gespeicherte Diagnosecodes, sondern über Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge einzugrenzen, erheblich an Bedeutung.
Genau darin liegt möglicherweise die größte Veränderung für das Berufsbild, denn der Begriff Kfz-Mechatroniker beschreibt die zukünftige Realität eigentlich besser denn je. Mechanik verschwindet nicht, sie wird lediglich durch einen wachsenden Anteil aus Elektronik, Hochvolttechnik, Software und Systemdiagnose ergänzt, sodass Fachwissen darüber, wie einzelne Komponenten miteinander kommunizieren und welche Bedingungen erfüllt sein müssen, bevor ein System funktioniert, immer wichtiger wird.
Unser Fazit: Das Elektroauto ist nicht wartungsfrei, sondern anders wartungsintensiv
Wir kommen deshalb zu einem klaren Ergebnis: Elektroautos besitzen weniger klassische Verschleiß- und Wartungspunkte im Antriebsstrang, sie sind aber keineswegs frei von Reparaturbedarf, vielmehr verschieben sich die Probleme in Bereiche, die technisch anspruchsvoller und teilweise erheblich stärker von Diagnose und Systemverständnis geprägt sind. Bremsanlagen können durch mangelnde Nutzung korrodieren oder festgehen, Reifen müssen hohe Fahrzeugmassen, unmittelbar anliegendes Drehmoment und akustische Anforderungen gleichzeitig beherrschen, Fahrwerkslager und Gelenke bleiben mechanisch hoch belastet, Reduktionsgetriebe und Differentiale können trotz ihrer vergleichsweise einfachen Konstruktion Schäden entwickeln, Hochvolt-Batterien benötigen eine differenzierte Diagnose statt vorschnellen Komplettaustauschs, Thermomanagement und Klimatisierung wachsen zu komplexen Energiesystemen zusammen, Onboard Charger entwickeln sich zu einem relevanten Reparaturthema und selbst die klassische 12-Volt-Batterie bleibt für Start, Kommunikation und Ladevorgang unverzichtbar.
Für Werkstätten bedeutet das weder das Ende des Geschäftsmodells noch eine automatische wirtschaftliche Verschlechterung, sondern vor allem einen Strukturwandel, bei dem diejenigen Betriebe im Vorteil sein werden, die frühzeitig in Ausbildung, Hochvoltqualifikation, Diagnosekompetenz und geeignete Werkstattausrüstung investieren. Das Elektroauto reduziert die Anzahl mancher mechanischer Bauteile, es reduziert aber nicht den Bedarf an technischem Verständnis, und wahrscheinlich werden wir in einigen Jahren viele Hochvolt- und Elektronikreparaturen genauso selbstverständlich durchführen wie heute Arbeiten an Turboladern, Automatikgetrieben oder komplexen Abgasnachbehandlungssystemen. Die Technik verändert sich, die grundlegende Aufgabe der Werkstatt bleibt jedoch erstaunlich konstant: Wir müssen verstehen, warum ein Fahrzeug nicht mehr so funktioniert, wie es soll, wir müssen die Ursache möglichst präzise finden und wir müssen anschließend eine technisch saubere, sichere und wirtschaftlich sinnvolle Reparatur durchführen.