EQC on Ice: Elektrisch auf Eis: Wintererprobung des EQC

Härtetests rund um den Globus

Kurz vor der Markteinführung ist der EQC (Stromverbrauch kombiniert: 22,2 kWh/100 km; CO₂-Emissionen kombiniert: 0 g/km, vorläufige Angaben)^[1] noch ein letztes Mal auf Schwedens Schneepisten unterwegs. Besonderes Augenmerk legen die Ingenieure bei dieser weiteren Wintererprobung im schwedischen Arjeplog auf das Thermomanagement der Batterie und des Innenraums, das Laden bei Kälte sowie auf Fahrsicherheit, Traktion und Rekuperation auf Eis und Schnee.

Nach digitalen Tests und Erprobungen auf dem Prüfstand legen die rund 200 Prototypen und Vorserienfahrzeuge des EQC mehrere Millionen Kilometer auf vier Kontinenten zurück. Zum Versuchsprogramm gehören über 500 Einzeltests in Europa, Nordamerika, Asien und Afrika. Der EQC wird über drei Winter und drei Sommer Temperaturen von minus 35° bis hin zu über plus 50° Celsius ausgesetzt. Diese Tests dienen der letzten Absicherung, bevor der EQC schließlich in Kundenhand übergeht.

Die Wintererprobung

Getestet wird in Arjeplog in Lappland, auf der Straße und speziell eingerichteten Prüfstrecken. Die Erprobung beginnt jedoch schon früher: In Sindelfingen werden in Iterationsschleifen die Bauteile optimiert und die neuesten Varianten in den Fahrzeugen verbaut.

Die Phase der Wintererprobung ist streng durchgetaktet: Jeder Tag beginnt mit einer Frühbesprechung, in der die Aktivitäten definiert werden. Abends folgt das Pendant mit Rückmeldungen der Erprobungsmannschaft, Ergebnissen des Tages und der Maßnahmenplanung für die weiteren Tage und Wochen.

Im Gegensatz zu den vorherigen Wintererprobungen des EQC werden dieses Mal nur noch letzte Details optimiert und bestätigt. Dazu gehören die Feinabstimmung und die Prüfung einiger Themenbereiche, die bei Elektrofahrzeugen eine besondere Herausforderung darstellen:

• Kaltstartverhalten und thermischer Komfort: Diese müssen im Einklang miteinander stehen und werden daher eingehend getestet. Die verfügbare Leistung des Fahrzeugs beim Kaltstart mit durchgekühlter Batterie muss für den Fahrbetrieb ausreichen. Die Entwickler überprüfen das Aufheizverhalten des Elektrofahrzeugs, da im Gegensatz zu den konventionellen Verbrennungsmotoren keine Abwärme genutzt werden kann. Zusätzlich wird die Funktion der Vorklimatisierung erprobt, die eine sehr schnelle und effiziente Aufheizung des Fahrzeugs bereits vor Fahrbeginn gewährleistet. Die Betriebsstrategie für den thermischen Komfort wird bei tiefen Temperaturen ausgiebig getestet, um das Optimum aus Effizienz und Komfort zu ermöglichen.
• Die Vorklimatisierung - in diesem Fall das Heizen des Fahrzeuginnenraums, des Lenkrads, der Heckscheibe und je nach Wunsch des Fahrersitzes oder aller Sitze vor dem Start - muss optimal funktionieren. Um die Auswirkungen auf die Reichweite bestmöglich bewerten zu können, werden zahlreiche Tests gefahren. Damit die Reichweite möglichst groß ist, empfiehlt es sich, das Fahrzeug an einer Ladesäule aufzuladen, um so die Energie für die Vorklimatisierung aus dem Stromnetz, anstatt aus der Hochvolt-Batterie zu beziehen.
• Die Reichweite im Kundenfahrbetrieb: Diese soll natürlich auch bei Kälte so gut wie möglich sein. Daher wird untersucht, wie präzise die Reichweitenberechnung ist. Außerdem analysieren die Ingenieure, ob und wie viel Reichweite das Aufheizen des Innenraums im Fahrbetrieb kostet. In diesem Zusammenhang werden zusätzlich Tests durchgeführt, die zeigen sollen, wie schnell sich die Kabine bei kurzen Stopps wie beispielweise zum Einkaufen abkühlt und welcher Energieaufwand dann erbracht werden muss, um den Kälteverlust auszugleichen. Es ist immer energieeffizienter, die Innenraumtemperatur etwas abzusenken und dafür die Sitzheizung zu betreiben.
  
• Mögliche Beeinträchtigung durch Eis und Schnee:
  • Dazu überprüft die Testmannschaft zum Beispiel die Abdichtungsebenen der Tankmulde im Fahrbetrieb. Dabei werden verschiedene Musterdarstellungen bewertet und dann ausgewählt.
  • Zusätzlich testen die Ingenieure, wie beispielweise der Motorraum und die Achsen auf eindringenden Schnee oder Eis reagieren. Die Aggregate sollten durch die aerodynamisch optimierte Unterbodenverkleidung und die Maßnahmen zur Abschottung von Schnee im Bereich des Freigangs der Achsen ausreichend geschützt sein.
  • Auch die Funktionsfähigkeit der Sensoren bei Eis und Schnee ist Untersuchungsgegenstand: Hier wird geprüft, ob und wie die Radar-Sensoren funktionieren, wenn sie vereist sind. In diesem Zusammenhang testet die Entwicklungsmannschaft auch die Funktionalität der integrierten Beheizung und ob der Aktive Abstands-Assistent DISTRONIC wie gewohnt eingreift. Das Ziel in allen Fällen: Ausfallsicherheit bei widrigen Bedingungen sicherstellen.
• Zusammenspiel von elektrischem Antriebsstrang und ESP^®-Regelung: Im Gegensatz zu konventionellen Motoren hat der EQC den Vorteil, dass neben dem bekannten ESP auch die elektrischen Antriebsstränge (eATS) an Vorder- und Hinterachse zusätzlich die Fahrstabilität unterstützen können. Ihr Zusammenspiel wird daher im Hinblick auf die Fahrstabilität intensiv erprobt und optimiert.

Thermomanagement & Laden bei Kälte

• Im Testzentrum in Schweden stehen sämtliche Ladeanschlüsse zur Verfügung, von der Haushaltssteckdose über AC-Wallbox bis zu DC-Ladern. Wer im Winter weite Strecken zurücklegen muss, sollte den EQC an der Wallbox laden und die Vorklimatisierung mit Energie aus der Steckdose nutzen.
• Wichtig zu wissen: Bei eisigen Temperaturen nimmt die Hochvolt-Batterie weniger Strom auf, da die chemischen Prozesse langsamer ablaufen als sonst. Deshalb stellt während des Ladevorgangs eine Batterieheizung, der sogenannte PTC-Zuheizer, (PTC, Positive Temperature Coefficient Thermistor, deutsch: auch Thermistor genannt/elektrischer Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten) den optimalen Performance- und Effizienzbereich der Batterie sicher. Dafür wird das Kühlwasser der Hochvolt-Batterie wie mit einem Tauchsieder erwärmt.

• Die Leistung dieser PTC-Zuheizer hängt jedoch von der Zulauftemperatur der Kühlflüssigkeit ab. Der Vorteil: Das Bauteil selbst verhindert eine Überhitzung, zusätzliche Schutzeinrichtungen sind nicht nötig. Denn die keramischen PTC-Komponenten haben bei niedrigen Temperaturen einen sehr geringen elektrischen Widerstand und ermöglichen so einen hohen Stromfluss zugunsten einer hohen Heizleistung.
• Während des Ladevorgangs wird idealerweise auch der Innenraum des Fahrzeugs vorgewärmt. So müssen EQC Fahrer morgens weder Scheiben kratzen noch in ein eiskaltes Auto steigen. Das ist reichweitenschonend, denn der Energiebedarf aus der Hochvolt-Batterie kann so deutlich reduziert werden. Zudem verwendet der EQC auch die Abwärme der Batterie als Energiequelle. Steuern lässt sich die Vorklimatisierung über das Multimediasystem MBUX - Mercedes-Benz User Experience oder die Mercedes me App.
• Die Vorklimatisierung arbeitet zielwertgesteuert. Gibt der Fahrer seine Abfahrtszeit ein, wird der EQC zum Fahrtbeginn auf die voreingestellte Temperatur klimatisiert. Das kann der Fahrer entweder einzeln für jede Fahrt und jeden Fahrtabschnitt tun oder mit Hilfe eines Wochenprofils.

Traktion, dynamisches Fahrverhalten und Rekuperation

• Um auch auf Schnee und Eis immer maximale Traktion und Fahrstabilität zu gewährleisten, erkennt die Betriebsstrategie durchdrehende Räder und passt die Allradverteilung situationsabhängig an.
• Durch das Zusammenspiel der beiden unabhängig voneinander ansteuerbaren E-Motoren mit dem dreistufigen ESP ist der EQC auch im Winter deutlich stabiler und agiler unterwegs als herkömmliche Fahrzeuge.
• Bei Traktionsverlust kann innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde mit Hilfe der Micro-Schlupfregelung achsweise das Drehmoment angepasst und im Zusammenspiel mit dem ESP von Achse zu Achse Drehmoment verschoben werden - ähnlich wie z.B. bei einem konventionellen Allrad-Fahrzeug mit Mittendifferenzialsperre.
• Bei Bergabfahrten testen die Ingenieure in Schweden die Rekuperationsleistung des EQC. Eine vereiste Straße bietet deutlich weniger Bodenhaftung als eine trockene. Deshalb ist eine feine Abstimmung des ESP notwendig. Es soll zwar im Notfall eingreifen, bei normaler Fahrt aber auch die gewünschte Rekuperation ermöglichen.

Die wichtigsten Fakten zum EQC:

• Der EQC ist das erste Mercedes-Benz Modell der neuen Produkt- und Technologiemarke EQ. Zugleich ist der EQC Sinnbild für den Beginn einer neuen Mobilitätsära bei Daimler.
• Dank des komplett neu entwickelten Antriebssystems mit je einem kompakten elektrischen Antriebsstrang (eATS) an Vorder- und Hinterachse hat der EQC die Fahreigenschaften eines Allradantriebs. Die vordere E-Maschine ist für den schwachen bis mittleren Lastbereich auf bestmögliche Effizienz ausgerichtet, die hintere bestimmt die Dynamik.
• Mit 80 kWh (NEFZ) Energieinhalt versorgt die Lithium-Ionen-Batterie das Fahrzeug und kann so eine elektrische Reichweite von über 450 km (nach NEFZ, vorläufige Angabe) ermöglichen.
• Aufgrund seiner kraftvollen Proportion zählt der EQC zu den Crossover-SUV. Die gestreckte Dachlinie und die Scheibengrafik mit einer tief positionierten Bordkante und dem coupéhaften Dacheinzug am Heck positionieren ihn optisch zwischen einem SUV und einem SUV-Coupé.
• Beim vorausschauenden Fahren hilft das Assistenzsystem ECO Assistent dem Fahrer umfassend: durch Hinweise, wann er den Fuß vom Fahrpedal nehmen kann, etwa weil ein Geschwindigkeitslimit folgt, und durch Funktionen wie Segeln und gezielte Steuerung der Rekuperation.

Technische Daten^[2]

CO2-Emission	0 g/km
Stromverbrauch (NEFZ)	22,2* kWh/100 km
Reichweite (NEFZ)	über 450* km
Antrieb	2 Asynchron-Maschinen, Allradantrieb
Nennleistung	300 kW (408 PS)
Max. Drehmoment	765 Nm
Höchstgeschwindigkeit	180 km/h (abgeregelt)
Beschleunigung 0-100 km/h	5,1 s
Batterie	Lithium-Ionen
Energieinhalt Batterie (NEFZ)	80 kWh
Batteriegewicht	650 kg
Länge/Breite (mit Spiegel)/Höhe	4.761/1.884 (2.096) /1.624 mm
Spurweite (VA/HA)	1.625/1.615 mm
Radstand	2.873 mm
Gepäckraum (je nach Ausstattung)	ca. 500 L
Leergewicht/zul. Gesamtgewicht/Zuladung (DIN)	2.425*/2.930/505 kg
zul. Anhängelast bei 12% Steigung	1.800 kg

*vorläufige Angaben

^[1] Angaben zum Stromverbrauch und den CO₂-Emissionen sind vorläufig und wurden vom Technischen Dienst ermittelt. Die Angaben zur Reichweite sind ebenfalls vorläufig. Eine EG-Typgenehmigung und Konformitätsbescheinigung mit amtlichen Werten liegen noch nicht vor. Abweichungen zwischen den Angaben und den amtlichen Werten sind möglich.

^[2] Angaben zum Stromverbrauch und den CO₂-Emissionen sind vorläufig und wurden vom Technischen Dienst ermittelt. Die Angaben zur Reichweite sind ebenfalls vorläufig. Eine EG-Typgenehmigung und Konformitätsbescheinigung mit amtlichen Werten liegen noch nicht vor. Abweichungen zwischen den Angaben und den amtlichen Werten sind möglich.