Elektronik im Auto – Kabel damals und heute

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In unseren historischen Automobilen bis Ende der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts ist die Elektrik überschaubar und mit normalen elektrischen Kenntnissen zu warten und zu reparieren. Was hat sich geändert? Hierzu soll dieser Beitrag einige Denkanstöße geben und zeigen, dass es von den heutigen Fahrzeugen in 30 Jahren sicherlich keine betriebsfähigen Oldtimer geben wird. Vermutlich fahren wir dann mit E-Autos oder Hybrid-Fahrzeugen.

Längst hat die Elektrik im Auto einen mindestens genauso hohen Stellenwert und Komplexität wie die Mechanik bei den Verbrennern bekommen. Moderne kamera- oder radargeführte Assistenzsysteme sind heute ebenso selbstverständlich wie der Wunsch nach Konnektivität und das Streben nach Vernetzung von Fahrzeugen untereinander und mit der Umwelt. Hierzu sind digitale Bus-Systeme, Sensoren, Airbags, Servomotoren und eine große Anzahl von Steuergeräten notwendig. Alle elektrischen Komponenten im Fahrzeug sind mit Litzen bzw. Kabeln verbunden.

Kabel im Motorraum
Kabel im Motorraum eines “modernen Verbrenners” © Fotoquelle und Bildrechte: Volkswagen AG

Steuergeräte und Verteilungssysteme gelten als Hirn- und Nervensystem des modernen Automobils. Sie sind die Schaltzentralen und verwalten die verfügbare Energiemenge. Sie steuern den Stromkreislauf, der im Fahrzeug für jede Funktion benötigt wird.

Beispiel: In einem VW Golf der ersten Generation wurden 1980 insgesamt 191 Leitungen mit einer Gesamtlänge von 214 Metern eingebaut. Im aktuellen Golf 2017, durchschnittlich ausgestattet, sind es heute fast 1,6 Kilometer Kabel.

Bis vor wenigen Jahren nahm das Gewicht der in Fahrzeugen verbauten Leitungen stets zu. Inzwischen sorgen nachhaltige Materialien für leichtere Kabelstränge. So wurde der Querschnitt der Signalleitungen in aktuellen Testfahrzeugen von 0,35 (Kupfer) auf 0,13 (Kupfer-Zinn) Quadratmillimeter verkleinert. Dazu kam eine neuartige Kupfer-Zinn-Legierung. Insgesamt brachten diese Maßnahmen eine Einsparung von rund einem halben Kilo. Zum Vergleich: Eine herkömmliche Signalleitung besteht aus sieben Drähten, plus Isolation. Sie ist einen Millimeter dick. Das ist ungefähr so viel wie ein Bündel von 14 menschlichen Haaren.

Produktionsbedingt gibt es zwar eine Trennung zwischen dem Kabelbaum im Motorraum und dem für den Innenraum. Nicht jedes Kabel muss also Temperaturen von weit über 200 Grad Celsius in der Nähe des Zylinderkopfes aushalten. Aber alle Kontakte müssen ihre Signale korrekt übermitteln, sowohl bei hohen Temperaturen, als auch im arktischen Winter. Allein diese Anforderung führt zu verzinnten, versilberten oder auch vergoldeten Bauteilen. Der größte Feind der Entwickler ist jedoch das Wasser. Das ist uns Eigentümer historischer Technik auch bekannt.

Auch der Raum für den Einbau der Kabel begrenzt. Die Fertigung und Verlegung der Kabelstränge muss speziell bei den selbstfahrenden Autos noch ein Kriterium erfülen. Doppelt vorhandene Systeme bieten eine deutlich höhere Zuverlässigkeit. Es wird also in Zukunft noch mehr Leitungen als heute geben.

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