Joachim Damasky, Mitglied des Vorstands der Webasto SE und verantwortlich für den Unternehmensbereich Thermosysteme

Joachim Damasky: "Schnelle und einfache Plug-and-Play-Montage am Band möglich." Bild: Webasto

AUTOMOBIL PRODUKTION: Herr Dr. Damasky, welche Heizsysteme eignen sich für klassisch verbrennungsmotorisch betriebene Fahrzeuge sowie für Hybrid- und reine Elektrofahrzeuge?
Bei modernen Pkw-Verbrennungsmotoren reicht die Abwärme immer weniger zur Beheizung des Innenraums aus. Hier können Zuheizer und Standheizungen eingesetzt werden, die mit Benzin oder Diesel betrieben werden. Sie sind in den Kühlmittelkreislauf des Fahrzeugs eingebunden und erwärmen über den vorhandenen Wärmetauscher den Fahrzeuginnenraum. In Hybrid- und reinen Elektrofahrzeugen sind bisher verschiedene Ansätze verfolgt worden. So werden unsere brennstoffbetriebenen Zuheizer auch in Plug-in-Hybriden während der Fahrt zur Beheizung des Innenraums eingesetzt. Bei einem reinen Elektrofahrzeug würde ein zusätzlicher Kraftstofftank und damit ein entsprechender Bauraum benötigt. Aus diesem Grund sind hier elektrische Heizungen sinnvoll, wozu so genannte PTC-Heizungen zählen. Wir haben den PTC und andere Technologien in zahlreichen Tests gegenübergestellt, um aus dem überzeugendsten Ansatz eine Heizlösung für den OE-Einsatz zu entwickeln. Am effizientesten erwies sich ein Wasserheizgerät auf Basis der Schichttechnologie ? unser Hochvoltheizer, kurz HVH.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Welchen Unterschied macht es, ob man im Fahrzeug einen Wasserkreislauf hat oder nicht?
Ein Wasserkreislauf, der bei allen Hybrid- sowie zahlreichen reinen Elektrofahrzeugen vorhanden ist, hat viele Vorteile. Wasser ist dank seiner hohen spezifischen Wärmekapazität ein hervorragender Wärmeträger. Außerdem ist ein Wasserheizgerät wesentlich kompakter als eine Luftheizung bei gleicher Heizleistung und benötigt somit weniger Bauraum. Dazu kommt, dass eine Wasserheizung im Gegensatz zu einer Luftheizung nicht in das bestehende Heizsystem integriert werden muss. Außerdem kann der Wasserkreislauf zur Vorkonditionierung der Antriebsbatterie genutzt werden. Letztere arbeitet am besten bei 15 bis 20 Grad. Bei niedrigeren Temperaturen sinkt die Kapazität der Batterie um bis zu 50 Prozent. Daher ist es sinnvoll, die Batterie vor dem Start über einen Wasserkreislauf vorzuwärmen. Wenn die Batterie dann im Fahrbetrieb Abwärme erzeugt, kann diese über den Wasserkreislauf in den Fahrzeuginnenraum zurückgeführt und für die Beheizung eingesetzt werden. Damit wird die Verlustenergie äußerst effizient genutzt.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Mit dem Hochvoltheizgerät in so genannter Schichttechnologie zur Beheizung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen bringen Sie im zweiten Quartal 2015 ein neues System in Serie. Was sind dessen Besonderheiten?
Da es bis heute keine einheitliche Batteriespannung für Elektrofahrzeuge gibt, ist das Gerät so ausgelegt, dass es im Bereich zwischen 250 bis 450 Volt ohne Leistungsverlust eingesetzt werden kann. Die Heizleistung ist stufenlos von 0,2 bis fünf kW regelbar. Mit einem Wirkungsgrad von bis zu 99 Prozent setzt der Hochvoltheizer nahezu verlustfrei den Strom in Wärme um. Ermöglicht wird das durch die patentierte Schichttechnologie, die wir erstmals in einem Heizgerät einsetzen. Die etwa 0,5 Millimeter dicke Heizschicht wird ohne Klebverbindung direkt auf den Aluminium-Wärmetauscher aufgebracht, sodass beim Wärmeübergang keine Verluste auftreten.

Zur Person
Dr. Joachim Damasky, Jahrgang 1961, ist seit Mai 2008 bei der Webasto Gruppe tätig. Innerhalb des Unternehmensbereichs für Thermosysteme leitete er zunächst den Produktbereich und wurde zum 1. August 2008 zum Vorstand berufen. In der Webasto Thermo & Comfort SE bündelt die Webasto Gruppe ihre Aktivitäten für Heiz-, Kühl- und Lüftungssysteme. In der Webasto SE, die als Holding über den beiden Unternehmensbereichen für Dach- und Thermosysteme fungiert, ist Damasky Mitglied des Vorstands. Seit April 2010 ist er zusätzlich Chief Technology Officer (CTO) der Webasto Gruppe. Der Diplom-Ingenieur promovierte 1995 im Fachgebiet Lichttechnik. Bis zu seinem Wechsel zu Webasto arbeitete Damasky 14 Jahre bei der Hella KGaA in Lippstadt.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Für den Hochvoltheizer und sein Herzstück, das Schichtheizelement, werden keine Seltenen Erden oder Blei benötigt. Welche Materialien kommen in diesem System denn zum Einsatz?
Das ist einer der wesentlichen Unterschiede zu anderen Heizsystmen, bei denen seltene Erden und Schwermetalle wie Blei erforderlich sind. Wir setzen in unserem HVH standardmäßige, keramische Werkstoffe zur elektrischen Isolierung sowie Heizleiterlegierungen ein. Wir haben bei der Entwicklung großen Wert darauf gelegt, dass alle Materialien gut verfügbar sind.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Im automobilen Hochvolt-Umfeld lassen sich auch Systeme mit Positivem Temperatur-Koeffizienten, die PTC, einsetzen. Welche Unterschiede bestehen zum Schichtheizelement bei der Hardware, beim Gewicht, dem Bauraumbedarf sowie in der Anwendung?
Unsere Tests haben gezeigt, dass der HVH die Luft im Fahr-zeuginnenraum wesentlich schneller erwärmt als ein PTC-System. Er erreichte nach 6,1 Minuten in Höhe des Fahrerkopfes eine Temperatur von plus 20 Grad Celsius, das PTC-Gerät benötigte dafür 10,8 Minuten. Zudem belastete der PTC das Bordnetz durch extreme Schwankungen bei der Leistungsaufnahme deutlich stärker. Derartige Schwankungen treten bei der Schichttechnologie nicht auf. Zudem sorgt ein nahezu konstanter Widerstand dafür, dass die volle Heizleistung auch bei hohen Wassertemperaturen zur Verfügung steht, während bei PTC-Heizern technologiebedingt die mögliche Leistung mit steigender Temperatur abnimmt. Gerade bei tiefen Außentemperaturen ist eine hohe Temperatur des Kühlkreislaufs bei voller Heizleistung notwendig. So wird sichergestellt, dass der bestehende Fahrzeugwärmetauscher ausreicht. Ein weiterer Vorteil des HVH für die Fahrzeug-Konstrukteure: Er benötigt nur einen Bauraum von zirka 1?550 cm3 und ist mit etwa zwei Kilogramm sehr leicht. Da alle Anschlüsse an der Vorderseite angebracht sind, ist eine schnelle und einfache Plug-and-Play-Montage am Band möglich.

Webasto-Hochvoltheizer

Webasto-Hochvoltheizer: Alle Anschlüsse befinden sich an der Stirnseite des Heizgeräts. Seltene Erden und Schwermetalle kommen nicht zum Einsatz. Bild: Webasto

AUTOMOBIL PRODUKTION: Welcher besonderen Sicherheitsmaßnahmen bedarf es beim Betrieb des Hochvoltheizers?
Um höchste Sicherheit auch bei hohen Spannungen zu gewährleisten, haben wir mehrstufige redundante Sicherheitsmaßnahmen in die Hardware, die Software und die Mechanik integriert. Das Steuergerät haben wir vom Heizelement thermisch isoliert. Zudem wird das System während des Betriebs konti-nuierlich durch verschiedene Temperatur-, Strom- und Spannungssensoren überwacht. So schaltet sich der HVH selbst ab, wenn eine der bestehenden Sicherheitsschranken überschritten wird. Das Diagnose-Konzept für den HVH erarbeiten wir gemeinsam mit den Herstellern und erstellen eine kundenspezifische Lösung.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Eines der Kerngeschäfte von Webasto ist das Standheizungs-Geschäft. Ist das neue System auch mit dieser Funktionalität kompatibel?
Als Marktführer für Standheizungen verfügen wir über die technologische Exzellenz und langjährige Expertise in der Entwicklung und Fertigung von Heizsystemen. Diese Kernkompetenzen stellen wir mit dem Hochvoltheizer erneut unter Beweis. Mit dem Hochvoltheizer bieten wir für unseren Kunden Heizsysteme für alle Antriebsarten. Darüber hinaus kann der HVH auch als Standheizung eingesetzt werden ? sowohl für einen warmen Innenraum, als auch zur Konditionierung der Batterie. So kann sich der Fahrer auf eine hohe Kapazität der Batterie und eine maximale Reichweite verlassen. Auch die intuitive Bedienung per App, die sich bei unseren Thermo Top Evo-Standheizungen bewährt hat, kann bei entsprechender Einbindung in das Fahrzeugsystem angeboten werden.

AUTOMOBIL PRODUKTION: Wie schätzen Sie den Markt der Heizsysteme in den kommenden zehn Jahren ein? Welches System wird das Rennen machen?
Immer wieder diskutiert wird die Wärmepumpe. Als alleiniges Heizelement wird sie sich nicht durchsetzen. Ihre Systemeinbindung ist aufwändig und ihre Nutzung bei tiefen Temperaturen so eingeschränkt, dass eine elektrische Zusatzheizung benötigt wird. Ich bin davon überzeugt, dass bei Plug-in-Hybriden sowie Elektrofahrzeugen mit Wasserkreislauf die Wasserheizgeräte das Rennen machen werden. Dafür sind wir mit dem HVH gut positioniert. Er wird ab dem kommenden Jahr im ersten SUV-Plug-in-Hybridfahrzeug von Volvo für einen warmen Innenraum sorgen. Weitere Projekte diskutieren wir gerade mit verschiedenen Herstellern. Das Interesse ist groß.

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Das Interview führte Götz Fuchslocher

Das Interview mit Joachim Damasky ist in der aktuellen Ausbabe 5/2014 der AUTOMOBIL PRODUKTION erschienen.

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