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Start-Stopp_System

An und aus

Beinahe alle aktuellen Verbrenner-Fahrzeuge haben ein Start-Stopp-System an Bord. Fehler in deren Abschaltautomatik sind nicht immer einfach zu diagnostizieren.

Die Idee, den Motor an der Ampel abzuschalten ist alt. Schließlich braucht das Aggregat nur dann Diesel oder Benzin, wenn es auch läuft. Waren Abschalt-Systeme im Öko-Golf der frühen 90er Jahre noch ein aufpreispflichtiges Gimmick für grüne Sparfüchse, so dienen heutige Start-Stopp-Systeme primär dazu, die Emissionsgrenzwerte für CO2 einzuhalten. Weil es das Prinzip schon so lange gibt und sich auch ständig weiterentwickelt, muss man in der Praxis allerdings genau untersuchen, um welches System es sich handelt. So schalten einfache Systeme mit klassischem Ritzelstarter den Verbrennungsmotor nur an der Ampel aus, während Antriebsstrang-Architekturen mit Riemenstarter-Generator auch Rekuperieren können oder einen „Segelbetrieb“ ermöglichen: Hier wird der Motor bei Bergabfahrt ausgekuppelt, gestoppt und auch wieder eingestartet. Vor allem sucht man ein spezielles „Start-Stopp“-Steuergerät in der Regel vergeblich, weil diese Funktion üblicherweise ein Teil des Motormanagements ist und auch hier verwaltet wird.

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Sprit sparen alle Systeme – so haben verschiedene Untersuchungen ergeben, dass ein Ampelstopp im Schnitt 15 Sekunden dauert. Das Abschalten und Wiederstarten des Motors spart hingegen schon ab einer Standzeit von 4 Sekunden Kraftstoff. Unter dem Strich lassen sich selbst mit einfacher Technik je nach Fahrzeug und Lastprofil deswegen im Stadtverkehr bis zu 8% Treibstoff sparen. Aufwändigere Mikrohybride reduzieren den Verbrauch noch weiter und ermöglichen mitunter auch ein „Boosten“, wenn der Generator als E-Maschine läuft und bei Überholvorgängen unterstützend wirkt.

Vor allem lässt sich eine Start-Stopp-Automatik günstig im Fahrzeug realisieren. Für Fahrzeughersteller ist die Lösung deshalb so preiswert, weil es neben leicht geänderten Gleitlagerschalen im Motor und einem veränderten Anlasser kaum zusätzliche Komponenten braucht. Die Lagerschalen in Kurbelwellen- und Pleuellager müssen deutlich mehr Mischreibung vertragen, der Starter den Motor deutlich häufiger auf Touren bringen. Solche Schub-Schraubtriebstarter sind äußerlich nur schwer von konventionellen Modellen zu unterscheiden, im Inneren finden sich jedoch verstärkte Lager, ein verbessertes Planetengetriebe, eine verstärkte Einspurmechanik und ein optimierter Kollektor. Hinzu kommt eine Spannungsstabilisierung beim Motorstart.

Während bei den Starterbatterien prinzipiell auch eine wartungsfreie Bleibatterie reicht, kommen in der Praxis zunehmend EFB- oder sogar AGM-Batterien zum Einsatz. Weil die AGM-Batterien nicht nur deutlich zyklenfester sind, sondern auch die hohen Ströme beim Rekuperieren schlucken, sind sie für Start-Stopp-Anwendungen prädestiniert und werden in den kommenden Jahren deutlich häufiger werden. Solche Anlagen erfordern ein komplexes Energiemanagement im Auto: Schließlich muss unter allen Umständen Strom vorhanden sein. Dieser Aspekt und die generelle Forderung nach Sicherheit ist auch der Grund dafür, dass sich das Start-Stopp-System nur unter bestimmten Bedingungen überhaupt aktiv ist und sich im Zweifel auch automatisch deaktiviert. Diese oft „Veto“ genannten Bedingungen variieren von Hersteller zu Hersteller. Einige sind jedoch grundsätzlich nötig, damit die Motor stoppt und auch wieder automatisch anspringt.

Die Abschaltbedingungen variieren von Hersteller zu Hersteller, die Parametergrenzen sind ebenfalls unterschiedlich. Mögliche Veto-Bedingungen sind beispielsweise:

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  • Batteriesensor, Mindestspannung / Ladezustand: > 11,7 V (Schutz vor Unterspannung)
  • Kühlmitteltemperatur: > 40 °C, (Motorschutz)
  • Abgastemperatur: > 250-300 °C, Abgasnachbehandlung
  • Umgebungstemperatur: -10 bis +30 °C
  • Kupplungspedal-Sensor: Aktiv, (Kupplung getreten)
  • Bremspedalsensor: Aktiv, (Bremse getreten)
  • Bremsdrucksensor: Aktiv, (Bremsdruck ausreichend)
  • Gangerkennung: Leerlauf oder 1. Gang
  • Türen, Hauben: Geschlossen
  • Fahrererkennung Gurtschloss: Aktiv (Fahrer am Platz)
  • Lenkwinkelsensor: Geradeaus (Kein Start-Stopp beim Einparken)
  • Innentemperatur : Kein Start-Stopp bei Klima-Anforderung

In der Praxis fällt eine deaktivierte Start-Stopp-Funktion nur wenigen Kunden auf - viele freuen sich sogar, dass der Motor nicht ständig ausgeht. Nur selten wird das Fehlen als Fehlfunktion im Kombiinstrument dargestellt. Nichtsdestoweniger muss das System funktionieren - nicht zuletzt, um die Emissionsgrenzwerte einzuhalten. Eine Fehlersuche hängt im Detail zwar vom verbauten System ab, muss aber - wie immer - systematisch erfolgen. Hier rücken natürlich zuerst die „Vetos“ ins Blickfeld: Ist die Batteriespannung innerhalb der Grenzwerte? Kommt der Motor auf Temperatur? Funktioniert die Gangerkennung bei Schaltgetrieben?

Besonders in den Blick nehmen darf man das Batteriemanagementsystem. Weil jeder Start vergleichsweise viel Energie kostet, muss der Energiespeicher ausreichend geladen und in gutem Zustand sein, damit die stromhungrige Funktion überhaupt aktiv wird. Im Fokus steht die Batterie selbst: Ein „verbrauchtes“ Exemplar ist von außen nur selten als solches zu erkennen, die Netzspannung bei laufendem Motor liegt möglicherweise ebenfalls bei unauffälligen 13,2 Volt. Trotzdem kann der Akku defekt sein, weil die dynamische Regelung der Lichtmaschine die Bordspannung hochhält und die Verbraucher versorgt. Nach einem Check der Sensoren und Aktoren steht also die Untersuchung der Batterie auf dem Plan. Je nach Typ kann das mit einem Akkutester geschehen oder lässt sich per Diagnose im Tester untersuchen. Hier ist die Unterscheidung zwischen „Ladezustand“ und „Batteriezustand“ wichtig: Schließlich kann der Speicher voll und kaputt gleichzeitig sein.