Mehr als hundert Elektromotoren tun heute in einer Oberklasselimousine ihren Dienst, vom Scheibenwischer am Scheinwerfer über die wegklappbaren Kopfstützen im Fond bis zum elektrischen Sitzversteller. Im Dauerbetrieb saugen alle Abnehmer zusammen zwischen 800 und 1500 Watt. Ein Elektroherd braucht auch nicht mehr Saft. Um diese Energie bereitzustellen, verbrennt der Motor bis zu 1,5 Liter Benzin auf 100 Kilometer zusätzlich. Allein ein beheizbarer Katalysator, der den Ausstoß von Schadstoffen beim Kaltstart kräftig reduzieren könnte, schlüge mit weiteren 1,5 Kilowatt zu Buche.

Dickere Kabel wären zu schwer

Im Fall des beheizbaren Katalysators hieße das für das herkömmliche Bordnetz mit 12 Volt: Rund die Hälfte der Anschlussleistung ginge auf dem Weg zum Kat verloren. Um die Leitungsverluste in Grenzen zu halten, gibt es zwei Möglichkeiten: dickere Kabel - die erheblich schwerer sind - oder eine höhere Bordspannung. Bei einer Verdreifachung der Bordspannung und gleichem Kabelquerschnitt bleibt nur noch ein Neuntel der Energie auf der Strecke. Deshalb haben sich weltweit Autokonzerne und Zulieferer darauf geeinigt, die Spannung der Fahrzeugbatterie von 12 auf 36 Volt zu verdreifachen. (Die notwendige Ladespannung stiege von heute 14 auf 42 Volt, weshalb meist vom 42-Volt-Bordnetz die Rede ist.)

Die höhere Spannung wird erlauben, die Hydraulik und Mechanik von Pumpen, Ventilen, Bremsen und Lenkung durch Elektromaschinen zu ersetzen. Das würde die Montage der Autos vereinfachen und ihren Benzinverbrauch senken. Denn elektrische Geräte lassen sich effektiver steuern. Die hydraulische Servolenkung etwa verbraucht genau dann am meisten Energie, wenn sie am wenigsten gebraucht wird: auf der Autobahn. Die Wasserpumpe muss auf heiße Tage und Stadtverkehr ausgelegt sein. Für die meisten Fahrten ist sie indes überdimensioniert. Bei hoher Geschwindigkeit etwa kann der Fahrtwind zur Kühlung beitragen. Ein elektrisches Aggregat anstelle der mechanischen Wasserpumpe ließe sich nach Bedarf zurückfahren. Die Ventile am Motor können mit Elektromagneten genauer - und damit Sprit sparender - geführt werden als über die Nockenwelle. Sogar das gezielte Abschalten einzelner Zylinder wird möglich. Zudem können bauartgleiche elektrische Komponenten in verschiedene Fahrzeugklassen eingebaut werden. Die notwendige Anpassung geschieht über die Software.

In zwei Jahren könnten bereits die ersten Autos mit erhöhter Spannung vom Band rollen. Damit sich nicht jeder Hersteller seine eigenen Ideen von einem Bordnetz entwickelt, hatte sich schon vor sieben Jahren das Forum Bordnetzarchitektur gegründet, dem inzwischen rund 60 Firmen angehören. Dem Forum zufolge wird - zumindest zunächst - das 12-Volt-Bordnetz parallel erhalten bleiben. Besonders Stromfresser wie Sitzheizung und Klimaanlage sollen mit 36 Volt laufen. Beleuchtung und ein Teil der Elektronik bleiben bei der alten Spannung. So muss nicht die komplette Elektrik im Auto ausgewechselt werden.

Und es gibt einen weiteren Vorteil von zwei parallelen, unabhängigen Bordnetzen: Künftige "Drive by wire"-Systeme brauchen aus Sicherheitsgründen sowieso ein redundantes Bordnetz. Bei dieser in der Luftfahrt schon lange verbreiteten Technik wird der Fahrerwunsch nicht mehr mechanisch oder hydraulisch über das Lenkrad oder Gas- und Bremspedal an die entsprechenden Aggregate weitergeleitet. Die Signale gehen "über Draht" zunächst zum Bordcomputer, der sie bearbeitet, bevor er sie ebenfalls elektronisch an Räder und Motor weitergibt. Mit Drive by wire hoffen die Ingenieure künftig zum Beispiel Unfälle zu verhüten, indem bei einer Vollbremsung der Rechner von Anfang an den optimalen Bremsdruck kalkuliert. Bei zwei Bordnetzen könnte die Elektronik im Notfall auf das andere zurückgreifen, falls dieses ausfallen sollte.

Ein Kraftwerk statt der Batterie