Pressemappe Klima-Workshop
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- Intelligente Systemsteuerung für Klimatisierungsautomatik in Opel-Modellen
- Richtige Bedienung erhöht Reisekomfort
- Neue Herausforderungen für die Entwickler
- Plus an Fahrsicherheit medizinisch bestätigt
- Guter Schutz vor heißen Sonnenstrahlen
- Barriere gegen Staub und Schadstoffe
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25. September 2001 Plus an Verkehrssicherheit und Komfort Klimaanlagen weiter auf dem Vormarsch
Rüsselsheim. Klimaanlagen steigern speziell bei sommerlichen Außentemperaturen die Fahrsicherheit, weil in einem klimatisierten Auto die Konzentrationsfähigkeit und die Reaktionszeit des Fahrers unvermindert hoch bleiben. Opel-Kunden berücksichtigen den Sicherheitsaspekt einer Klimaanlage immer mehr beim Erwerb ihres Neuwagens. Drei von vier Käufern entscheiden sich in Europa aktuell für ein solches Kühlaggregat. Das ist eine Steigerung um das 15-fache oder 1.400 Prozent gegenüber 1991. Bei einzelnen Modellreihen liegt die Ausrüstungsquote sogar noch wesentlich höher. In Deutschland waren im ersten Halbjahr 2001 zum Beispiel 94,0 Prozent aller Astra- sowie 98,7 Prozent sämtlicher Vectra-Modelle mit einer Klimaanlage oder der besonders komfortablen Klimaautomatik ausgestattet. „Dieser Erfolg basiert auf unserer Strategie, Komfort- und Sicherheitsfeatures in allen Fahrzeugsegmenten und zu
Für sämtliche Personenwagen und alle Nutzfahrzeuge bietet Opel heute Klimaanlagen ab Werk an. Einzige Ausnahme: Die puristische Fahrmaschine Speedster. Zahlreiche Ausstattungsversionen quer durchs Modellprogramm sowie alle Omega-Varianten besitzen ein Airconditioning-System sogar schon serienmäßig. Den Trend zur komforta- blen Klimatisierung setzt Opel im Modelljahr 2002 fort: Ab sofort ist die elektronisch geregelte Klimatisierungsautomatik ECC (Electronic Climate Control) auch im Corsa, Astra, Astra Coupé und Cabrio verfügbar. Für das innovative System haben die Opel-Ingenieure eigens eine intelligente Steuerung entwickelt. Vorteil: Die Innenraum-Temperaturen werden nicht nacheilend gemessen, sondern mit Hilfe eines patentierten mathematischen Energiebilanzmodells in Echtzeit berechnet. Die Automatik reagiert bereits, bevor sich das Klima im Auto tatsächlich ändert. Die Folge: Ein besonders stabiles Innenraumklima, das neben der Sicherheit auch den Komfort speziell auf Langstrecken erhöht.
Als optimale Temperaturen für eine Klimaautomatik empfehlen die Klima-Experten von Opel ganzjährig den Bereich von 20 bis 24 Grad Celsius. Die goldene Mitte ist auch bei der Kalt-/Warm-Einstellung einer manuellen Klimaanlage die beste Wahl, um ein wohltemperiertes Auto zu haben und zugleich Erkältungen auszuschließen. Wer im Sommer seinen Wagen besonders schnell herunterkühlen möchte, profitiert von folgender Vorgehensweise: Zunächst alle Fenster und eventuell das Schiebedach öffnen, die Klimaanlage einschalten sowie die höchste Gebläsestufe wählen. Dadurch wird die heiße Luft im Innenraum, die eine Temperatur von bis zu 70 Grad Celsius erreichen kann, innerhalb weniger Minuten gegen rund 30 Grad kühlere Frischluft ausgetauscht. Anschließend Fenster schließen und auf Umluftbetrieb schalten. Die zirkulierende Luft lässt sich so schneller herunterkühlen, weil nicht stets neuer Frischluft Wärme entzogen werden muss. Umfangreiche Tests rund um den Globus und im Klimakanal Wie sich Umluft- und Frischluftbetrieb in den einzelnen Automodellen genau auf die Innenraum-Temperaturen auswirken, gehört zum umfangreichen Standard-Testprogramm des Bereichs „Fahrzeugklimatisierung“ bei Opel. Im firmeneigenen Klimakanal untersuchen die Spezialisten des Internationalen Technischen Entwicklungszentrums (ITEZ) in Rüsselsheim beispielsweise, wie schnell ein Fahrzeug bei 38 Grad Celsius Außentemperatur, 40 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit, einer Sonnenstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter sowie wechselnden Fahrgeschwindigkeiten abkühlt. Unabhängig von Jahreszeit und Witterung lässt sich im Klimakanal das unterschiedlichste Wetter simulieren. Die Temperaturspanne reicht von minus 40 bis plus 55 Grad Celsius, die Luftfeuchtigkeit kann von 20 bis 100 Prozent verändert werden. Doch auch wenn fast 80 Prozent aller Heizungs- und Lüftungstests mittlerweile im Klimakanal sowie auf Prüfständen ablaufen, bleiben die realen Fahrerprobungen unverzichtbar. „Klimakomfort hängt sehr stark vom subjektiven Empfinden ab, Messwerte können hier allenfalls als Anhaltspunkte dienen“, erläutert Gerhard Georg, Leiter der Abteilung Fahrzeugklimatisierung im internationalen Technischen Entwicklungszentrum (ITEZ) in Rüsselsheim. Auf den Erprobungsfahrten rund um die Welt - sie führen zum Beispiel ins heiße Death Valley in der kalifornischen Wüste oder in tropische Regengebiete ebenso wie auf zugefrorene Seen nahe dem Polarkreis oder staubige Pisten in Afrika und Australien - bewerten Opel-Testfahrer darum den Klimakomfort auf allen Plätzen. Neue Herausforderungen für die EntwicklerViele Trends in der Automobilentwicklung haben den Klimatechnikern in den vergangenen Jahren die Arbeit erschwert. Beispiele: Große Glasflächen und im Sinne einer optimierten Aerodynamik flacher geneigte Frontscheiben begünstigen die Aufheizung. Verbrauchsoptimierte Motoren geben weniger Wärme ab, die für die Scheibenentfros-tung genutzt werden kann. Dass sich der Klimakomfort dennoch mit jeder neuen Modellgeneration verbessert hat, liegt an innovativen, rechnergestützten Entwicklungsverfahren sowie fortschrittlichen Techniklösungen. Leichte und kompakte Klima-Kompressoren, die je nach erforderlicher Kühlleistung ihren Hubraum variieren, haben den Kraftstoffbedarf weiter gesenkt. Kombi-Filter mit Aktivkohle-Beschichtung und elektrostatisch aufgeladenen Mikrofasern halten gleichzeitig Schmutzpartikel, Blütenpollen und schädliche Gase sowie Gerüche vom Innenraum fern. Und die neue „Solar Reflect“-Frontscheibe senkt, verglichen mit herkömmlichen Glas, die Temperatur im Bereich der Armaturentafel um bis zu zehn Grad Celsius. Bei dieser Scheibenausführung ist zwischen den Verbundglasschichten ein hauchdünner Interferenzfilm aufgebracht, der die Wärmeeinstrahlung um rund 50 Prozent reduziert. Also eine ideale Ergänzung zu einer Klimaanlage oder Klimatisierungsautomatik.
„Die negativen Auswirkungen einer Wärmebelastung auf das Fahrverhalten sind wissenschaftlich nachgewiesen“, erläutert Dr. Stefan Prüfert vom Privaten Institut für Mobile Arbeitsmedizin (PIMA) in Mainz. „Wer im Auto schwitzt und einen hohen sowie stark schwankenden Puls hat, macht hinterm Steuer mehr Fehler als ein entspannter Fahrer, dessen Körper nicht um sein thermisches Gleichgewicht ringt“, erklärt der Mediziner weiter. So kann beispielsweise eine Temperatur von rund 35 Grad Celsius im Fahrzeug die Reaktionszeit des Fahrers innerhalb von 90 Minuten um bis zu 65 Prozent verschlechtern. Entsprechend kann sich der Anhalteweg - jene entscheidende Strecke, die während der Reaktionszeit und der Vollbremsung zurückgelegt wird - aus Tempo 100 um mehr als 30 Meter verlängern. Inhalt:
Bereits drei von vier Opel-Käufern wählen eine Klimaanlage Die elektronisch geregelte Klimaautomatik: S. 8 Auf Knopfdruck: Prima Klima in allen Situationen Die richtige Bedienung: S. 10 Schneller kühlen und besser entfeuchten Die Entwicklung und Erprobung: S. 12 Klimakanal für klirrende Kälte und tropische Hitze Die Technik im Detail: S. 17 So funktioniert die Klimaanlage Die wärmedämmende Verglasung: S. 20 Guter Schutz vor heißen SonnenstrahlenDas Reinluftfiltersystem: S. 21 Barriere gegen Staub und Schadstoffe Ständig wachsender Markt Bereits drei von vier Opel-Käufern wählen eine Klimaanlage Viele Ausstattungsversionen bieten heute schon serienmäßig Aircondition Seit 1991 hat sich bei Opel der Anteil der Klimaanlagen um den Faktor 15 erhöht. Aktuell entscheiden sich in Europa 75 Prozent aller Opel-Käufer für das Sicherheit und Komfort steigernde System. Damit liegt die Ausrüstungsquote sogar über dem Durchschnitt aller Fabrikate von 72 Prozent. Zum Vergleich: Rollten im Produktionsjahr 1991 europaweit nur rund fünf Prozent aller Opel-Modelle mit einer Klimaanlage an Bord vom Band, waren es 1996 bereits über 40 Prozent. Bei einzelnen Modellreihen liegt der aktuelle Anteil zudem wesentlich höher. In Deutschland waren im ersten Halbjahr 2001 beispielsweise 52,4 Prozent aller Corsa, 94,0 Prozent der Astra sowie 98,7 Prozent sämtlicher Vectra mit einer Klimaanlage oder der besonders komfortablen Klimaautomatik ausgestattet. Dieser Erfolg basiert auf der Opel-Strategie, Komfort- und Sicherheitsfeatures in allen Fahrzeugsegmenten und zu attraktiven Preisen verfügbar zu machen. Für sämtliche Personenwagen- und Nutzfahrzeug-Modellreihen bis auf den Speedster bietet Opel heute Airconditioning-Anlagen ab Werk an. Bereits 1994 hatte das Unternehmen mit der Aktion „Klimaanlage zum Schiebedachpreis“ den Trend zur Fahrzeugklimatisierung maßgeblich mitbegründet. Bereits zwei Jahre später war der Astra Cool als erster Kompaktwagen serienmäßig mit einer Klimaanlage ausgestattet. Seit Herbst 1999 sind zudem sämtliche Omega-Versionen ab Werk mit einer Klimaautomatik samt getrennter Temperaturregelung für Fahrer und Beifahrer ausgerüstet. Der neueste Klima-Coup: Zum Modelljahr 2002 ist die elektronisch geregelte Klimaautomatik auch im Corsa und Astra verfügbar. Wie breit das serienmäßige Klimaanlagen-Angebot insgesamt quer durchs Modellprogramm ist, zeigt folgende Übersicht:
In den USA sind Klimaanlagen seit Anfang der 50er-Jahre populär Die allerersten Modelle, die Opel auf Wunsch direkt am Fließband mit einer Klima-anlage bestückte, waren 1969 der Admiral und der Diplomat. Die Ingenieure in Rüsselsheim profitierten dabei von den Erfahrungen der Kollegen im Mutterkonzern General Motors. Denn in Nordamerika hatte der Trend zur Fahrzeugklimatisierung wesentlich früher als in Europa eingesetzt. Als erster Hersteller bot Chrysler 1952 eine werksseitig installierte Klimaanlage an, Cadillac folgte im Jahr darauf. Bereits 1953 entschieden sich rund 40.000 Autokäufer in den Vereinigten Staaten für das coole Angebot.
Die elektronisch geregelte Klimatisierungsautomatik Auf Knopfdruck prima Klima in allen Situationen Patentierte Software sorgt stets für besonders stabilen Temperatur-Komfort Zum Modelljahr 2002 weitet Opel sein Angebot an elektronisch geregelten Klimatisierungsautomatik-Systemen aus: Neben Vectra und Omega sind nun auch Astra und Corsa mit dem besonders bedienfreundlichen Kühlaggregat lieferbar. Nur die Temperatur braucht der Fahrer noch einzustellen, Kühlleistung, Luftgeschwindigkeit und Luftführung steuert die Anlage selbsttätig. Im Gegensatz zu herkömmlichen Klimaautomatiken misst das innovative ECC-System (Electronic Climate Control) dazu nicht nacheilend die Innenraumtemperaturen, sondern berechnet sie mit Hilfe eines patentierten mathematischen Energiebilanzmodells in Echtzeit. Übliche Messfehler, die zum Beispiel entstehen, wenn eine Luftdüse versehentlich auf einen Temperatursensor gerichtet wird oder wärmeabstrahlende Audiogeräte in der Nähe des Messpunktes liegen, können so vermieden werden. Da sie mit Prognosen arbeitet, reagiert die Automatik bereits, bevor sich die Temperatur im Auto tatsächlich geändert hat. Ein besonders stabiles Innenraumklima ist die Folge und erhöht den Komfort speziell auf Langstrecken. Bei abgestelltem Fahrzeug läuft die Berechnung sogar zwei Stunden weiter. Bereits vor dem Neustart ist das Sys-tem also über die klimatischen Gegebenheiten informiert und kann bei der Weiterfahrt zum Beispiel sofort mit dem Herunterkühlen beginnen. Ein weiterer Vorteil: Bei konventionellen Klimaautomatiken müssen kleine Zusatzgebläse die Luft an die versenkten Messpunkte schaufeln - dadurch verursachte Geräusche können speziell in Leerlauf-Phasen stören. Da das Opel-System die Innenraumtemperatur nur als Startwert für die Berechnung benötigt, sind solche Lüfter überflüssig. Im Corsa und Astra ist der Temperatursensor sogar Platz sparend in den Sonnensensor auf der Armaturentafel integriert - eine ebenfalls patentierte Opel-Erfindung. Der Sensor gibt nicht nur Auskunft über die Intensität der Strahlung, sondern kann im Omega beispielsweise auch erkennen, aus welcher der vier Himmelsrichtungen die Sonne ge- rade scheint. Dies ist eine wichtige Information für die getrennte Temperaturregelung von Fahrer und Beifahrer. Dieses komfortable Zwei-Zonen-System besitzt der Omega serienmäßig. Gehirn der ECC ist ein Prozessor mit einem Arbeitsspeicher von 128 Kilobyte. Die komplexe Software haben die Klima-Experten des Internationalen Technischen Entwicklungszentrums (ITEZ) in Rüsselsheim gemeinsam mit den Kollegen von Saab programmiert. Mehr als 200 Kennlinien stehen zur Verfügung, um auf vorgewählte Temperaturen und klimatische Situationen besonders feinfühlig reagieren zu können. Eingestellte 22 Grad Celsius sind übrigens nie 22 Grad. Zum einen ist die Temperaturschichtung im Innenraum unterschiedlich - die Opel-Philosophie lautet hier: warme Füße, aber kühler Kopf. Und zum anderen hängt die „gefühlte“ Temperatur der Insassen auch von weiteren Faktoren wie der Luftbewegung oder der Kältereflexion durch die Seitenscheiben ab. Im Sommer und Winter müssen beide Wahrnehmungen durch entsprechend höhere Temperaturen ausgeglichen werden. Zum guten Bordklima in den Omega-Modellen trägt ebenso der Luftgütesensor AQS (Air Quality Sensor) bei. Über chemische Reaktionen an seiner Oberfläche erkennt der Sensor unter anderem Benzin- oder Dieseldunst in der Luft. In diesem Fall schaltet er automatisch auf Umluftbetrieb. Im Gegensatz zu konventionellen Luftgütesensoren arbeitet das AQS-System dynamisch. Bevor durch permanenten Umluftbetrieb überhaupt kein Austausch der Luft mehr stattfindet und die Qualität der Innenraumluft sogar unter die der Außenluft sinken könnte, wird wieder selbstständig auf Frischluftzufuhr geschaltet. Die richtige Bedienung Schneller kühlen und besser entfeuchten 20 bis 24 Grad Celsius sind optimale Temperatureinstellung für Klimaautomatik Eigentlich ist es kinderleicht, eine Opel-Klimaanlage zu bedienen: Die ergonomisch korrekten Drehknöpfe liegen gut in der Hand und bestens im Blick, die bildhaften Symbole geben eindeutig Aufschluss über die jeweilige Funktion, und die Lüftungsdüsen sind vielfach verstell- und feinfühlig dosierbar. Doch wer neben dem Umgang mit den Bedienelementen auch mit einigen physikalischen und konstruktiven Besonderheiten der Fahrzeugklimatisierung vertraut ist, kann sein Auto noch schneller kühlen und wirkunsgvoller entfeuchten. Hier die Tipps und Tricks der Klima-Experten aus dem Internationalen Technischen Entwicklungszentrum (ITEZ) in Rüsselsheim:
Die Entwicklung und Erprobung Klimakanal für klirrende Kälte und tropische Hitze Weltweite Fahrversuche bleiben trotz Computer-Simulation unverzichtbar Klima ist das ganze Jahr - aber nur selten herrscht am Opel-Unternehmenssitz in Rüsselsheim exakt jene Witterung, die von den Klimaexperten des Internationalen Technischen Entwicklungszentrums (ITEZ) gerade benötigt wird, um die aufwändigen Erprobungen der Heizungs- und Kühlsysteme durchzuführen. Neben dem Kühlen bei sommerlichen Temperaturen sind schließlich ebenso das Entfeuchten der Luft im Herbst, die Scheibenentfrostung im Winter oder der Schutz vor Blütenpollen im Frühjahr wichtige Aufgaben der Fahrzeugklimatisierung. Hinzu kommt: Nicht nur im Wechsel der Jahreszeiten verändern sich die Anforderungen, auch die unterschiedlichsten klimatischen Verhältnisse in den einzelnen Verkaufsregionen rund um den Globus müssen bei der Entwicklung berücksichtigt werden.
Simulation beispielsweise von Strömungsverhältnissen erlaubt bereits in einer sehr frühen Projektphase eine wirklichkeitsnahe Überprüfung. In einem späteren Stadium sind Tests im heimischen Klimakanal die wichtigste Möglichkeit, unabhängig vom Wetter einzelne Komponenten oder das Gesamtsystem zu überprüfen und zu optimieren. Fahrerprobungen in Gegenden mit extremer Witterung - wie beispielsweise dem heißen Death Valley in der kalifornischen Wüste, auf staubigen Pisten Afrikas, in schwülen Tropenregionen oder auf zugefrorenen Seen nahe des Polarkreises - bleiben dennoch unverzichtbar. Denn Klimakomfort hängt entscheidend vom subjektiven Empfinden der Passagiere ab. Die routinierten Opel-Test-Ingenieure notieren auf solchen Erprobungsfahrten daher akribisch ihre Klima-Eindrücke auf allen Fahrzeugplätzen. Mit Noten von 1 bis 10 bewerten sie, welches Temperaturempfinden sie an den einzelnen Körperpartien haben, und geben eine Gesamtnote für den Klimakomfort ab. Bevor die zahlreichen Bauteile einer Fahrzeugklimatisierung zur Serienproduktion freigegeben werden, stehen schließlich noch diverse Dauerhaltbarkeitstests an. Auf Prüfständen werden dabei im Zeitraffer Belastungen simuliert, wie sie sonst ein ganzes Autoleben lang nicht auftreten. Der Ein- und Ausschaltknopf der Klimaanlage darf beispielsweise auch nach 60.000-facher Betätigung keinerlei Ermüdungserscheinungen zeigen. Holprige Strecken mit Kopfsteinpflaster oder Schlaglöchern dürfen einer Klimaanlage ebenfalls nichts anhaben. Im so genannten Shaker werden darum stundenlang heftige Erschütterungen und kräftige Vibrationen nachgestellt.
Strahlender Sonnenschein herrscht stets im 18 Meter langen und fünf Meter breiten Messraum des Klimakanals, wenn dort 112 Lampen mit je 250 Watt von oben auf das Auto herabscheinen. So lässt sich eine direkte Sonneneinstrahlung mit bis zu 1.100 Watt pro Quadratmeter imitieren. Ebenso realitätsnah ist der Rollenprüfstand. Er fungiert als Straße, damit die Erprobungsfahrzeuge in verschiedenen Prüfzyklen mit wechselndem Tempo sowie den für eine Klimaanlage besonders kritischen Leerlaufphasen unterwegs sein können. Über eine Wirbelstrombremse lässt sich zudem ein Widerstand einstellen, so dass auch Steigungen oder Gefällstrecken simuliert werden können.
38 Grad Celsius Außentemperatur, 40 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit sowie einer Sonnenstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter abkühlt. Abwechselnder Umluft- und Frischluftbetrieb sowie unterschiedliche Geschwindigkeiten erschweren zusätzlich den Prozess. In einer Aufheizmessung müssen die Autos zudem beweisen, dass sie auch in umgekehrter thermischer Richtung den strengen Opel-Standards genügen. Entfrostungssimulation mit Hilfe von Computer und Thermokamera Die Fahrzeugklimatisierung dient nicht nur dem Wohlbefinden der Passagiere, sondern ebenso der Fahrsicherheit. Besonders deutlich wird dies beim Thema Scheiben-entfrostung. Wie schnell eine Frontscheibe bei minus 18 Grad Außentemperatur abzutauen hat, hat der Gesetzgeber in der Vorschrift EG 78/317 genau festgelegt. Innerhalb von 20 Minuten muss beispielsweise das Sichtfeld des Fahrers zu 80 Prozent frei sein. Sämtliche Opel-Modelle brechen das Eis schneller, als es die Norm vorschreibt. Beim Astra beispielsweise präsentieren sich nach dieser Zeitspanne bereits 96 Prozent der Fläche eisfrei. Diese effiziente Entfrostung ist ein Verdienst von festeingestellten, ge- nau ausgerichteten Entfrosterdüsen statt der üblichen Entfrosterkanäle mit schlitzförmigen Öffnungen. In Zukunft wird die Entwicklungsarbeit auf diesem Sektor noch schwieriger, weil verbrauchsoptimierte Motoren immer weniger Wärme abgeben, die zum Entfrosten der Scheiben genutzt werden kann. Mit einem innovativen, rechnergestützten Entwicklungsprozess haben die Opel-Klimatechniker jedoch die Möglichkeit, die gezielte Wärmeverteilung an der Scheibe noch besser untersuchen und optimieren zu können. Bislang wurde das Abtauen in der Klimakammer getestet. Die Scheiben von Vorderwagen - also halben, bis zur B-Säule abgetrennten Autos - wurden bei minus 18 Grad mit Wasser besprüht. Messtechniker ermittelten dann die Abtaukurven, indem sie alle fünf Minuten die freien Stellen auf der Scheibe mit einem Stift nachzeichneten. Parallel wurde die Luftströmung an den Düsen gemessen. Mit einem neuen Verfahren simuliert Opel die Luftgeschwindigkeiten und die Temperaturverteilung an der Scheibe nun im Computer. Das ermöglicht frühzeitigere Tests, weil reale Vorderwagen sonst erst in einer späten Projektphase zur Verfügung stehen. Beim neuen Entwicklungsprozess werden die Konstruktionsdaten von Düsen, Luftführungskanälen und Scheiben in den Rechner eingegeben. Ein spezielles Simulationsprogramm stellt die Komponenten dreidimensional dar und zerlegt sie in Millionen von einzelnen Volumenelementen im Zehntel-Millimeter-Bereich - das so genannte „Diskretisieren“. Werden dem Computer nun noch die Anfangsbedingungen wie Umgebungstemperatur oder die Eintrittsgeschwindigkeit der Luft in die Düsen vorgegeben, kann dieser die Strömung in jedem einzelnen Volumenelement errechnen und daraus ein Gesamtbild ableiten. Weil die dazugehörigen Differentialgleichungen nur numerisch zu lösen sind, benötigt der leistungsfähige, aus acht parallel geschalteten Zentraleinheiten bestehende Computer für den Rechenprozess eine ganze Nacht. Genau überprüft wird das Ergebnis der Berechnung im Anschluss mit Hilfe einer Thermokamera. Das Gerät macht sich das physikalische Phänomen zu Nutze, dass jedes Objekt und jedes Lebewesen abhängig von seiner Temperatur eine gewisse Menge Infrarot-Strahlung aussenden. Unabhängig von der Umgebungstemperatur kann die Thermokamera so den Temperaturverlauf an der Frontscheibe festhalten. Sie kennzeichnet mit verschiedenen Farben Bereiche gleicher Temperaturen. Diese Linien - in der Fachsprache Isothermen - sind vergleichbar mit den Abtaukurven, wie sie der Messtechniker bislang konventionell in der Kältekammer ermittelt hat. Die Technik im Detail So funktioniert die Klimaanlage Verdunstung und Kondensation als physikalische Prinzipien Ein Preisausschreiben bescherte der Kältetechnik vor über 130 Jahren einen Hauptgewinn: Ein Wettbewerb für eine Kälteanlage zum Auskristallisieren von Paraffin motivierte 1870 den Münchner Physiker Carl von Linde (1842 - 1934), sich detailliert mit den theoretischen Grundlagen dieser Geräte zu befassen. Unterstützt von der Brauindustrie in München und Triest konstruierte er anschließend zahlreiche Versuchsmaschinen. Die Funktionsweise seiner Anlagen beschrieb er so: „... dass „eine flüchtige Flüssigkeit, unter Aufnahme der zu entziehenden Wärme von dem abzukühlenden Körper, verdampft und die entwickelten Dämpfe durch eine Druckpumpe auf denjenigen Druck gebracht werden, bei welchem unter Abgabe von Wärme an Kühlwasser die Wieder-verflüssigung und die Rückkehr zum Verdampfer stattfindet“. Nach diesen beiden physikalischen Prinzipien - Verdunstung und Kondensation - arbeiten bis heute Kühlschränke wie Klimaanlagen und entziehen der Luft auf diese Weise Wärme. Dies sind die wichtigsten Komponenten und Stationen des Kälte-/Wärmetausches:
Vorgang, bekannt beispielsweise von beschlagenen Brillengläsern - verflüssigt es sich wieder.
Die gekühlte Luft wird im Heizungswärmetauscher anschließend auf die gewünschte Solltemperatur angewärmt und gelangt dann über Düsen in den Innenraum des Autos. Bei einer manuellen Klimaanlage müssen Temperatur, Gebläse und Luftverteilung von Hand eingestellt werden. Eine Klimaautomatik hält die vorgewählte Gradeinstellung konstant und passt Gebläse, Luftführung und Luftverteilung der jeweiligen Wetter- und Temperatursituation an. Kühlleistung lässt sich über Förder- und Durchflussmenge steuern Eine Klimaanlage ist weitgehend wartungsfrei. Opel empfiehlt eine Funktionsüberprüfung alle drei bis vier Jahre. Damit das System die optimale Kühlleistung auch bei unterschiedlichen Motordrehzahlen, Luftfeuchtigkeiten und Außentemperaturen erzielt, greifen der Kompressor und das thermostatische Expansionsventil regelnd in den Kreislauf ein. Denn wäre die Kühlleistung beispielsweise zu hoch, könnte der Verdampfer vereisen - ein Phänomen, das vom heimischen Kühlschrank bekannt ist. Der Kompressor, über Flachrippenriemen und Magnetkupplung mit der Antriebswelle verbunden, arbeitet ähnlich wie ein Ottomotor. Dabei wird das Kältemittel in fünf Zylindern mittels Hubkolben verdichtet. Eine Taumelscheibe setzt die Drehbewegung der Antriebswelle in Hubbewegung um. Vorteil: Dadurch lässt sich der Hubraum des Kompressors während des Betriebes stufenlos variieren. Je schräger die Taumelscheibe steht, desto größer ist der Hubraum, desto mehr Kältemittel wird befördert und umgekehrt. Wie stark und in welche Richtung der Hubraum verändert werden muss, bestimmt ein Steuerventil, das im Kompressor-Eingang im Niederdruckbereich des Kreislaufs sitzt. Neben der Fördermenge des Kompressors ist auch die Durchflussmenge des thermostatischen Expansionsventils steuerbar. Wie der Name sagt, regelt dabei ein Thermos-tat den Ventilquerschnitt. Im Verdampfer wird dazu die Kältemitteltemperatur gemessen. Steigt sie dort, erweitert das Thermostat den Ventilquerschnitt, so dass mehr Kältemittel einströmt. Droht der Verdampfer zu vereisen, wird der Ventilquerschnitt verengt. Zusätzlich zu diesen Reglern sind Sicherheitsmechanismen in die Klimaanlage eingebaut. Wenn beispielsweise der interne Druck extrem abfällt oder besonders hoch ansteigt, unterbrechen sie im Notfall den Kreislauf. Die meisten Kontrollfunktionen übt dabei ein zentraler Sensor aus. Über ihn ist auch das Motorsteuergerät jederzeit über die herrschenden Druckverhältnisse im Kältemittelkreislauf und die Leistungsaufnahme informiert. Außerdem wird bei Bedarf ein Zusatzgebläse aktiviert, das vor dem Verflüssiger sitzt. Als letzte Sicherheitsmaßnahme öffnet sich bei zu hohem Druck des Kältemittel-Gases ein Überdruckventil an der Rückseite des Verdichters. Die wärmedämmende Verglasung Guter Schutz vor heißen Sonnenstrahlen „Solar Reflect“-Frontscheibe senkt Innenraum-Temperaturen um bis zu 10 Grad Hitzefrei - das gibt’s im Sommer manchmal in der Schule, aber nicht beim Autofahren. Dabei erreichen die Temperaturen im Innenraum eines Autos bei längeren Standzeiten bis zu 70 Grad Celsius; und die Instrumententafel heizt sich in der prallen Mittagssonne sogar auf bis zu 90 Grad auf. Der Design-Trend der letzten Jahre zu großen Glasflächen, flacher geneigten Scheiben und dunklen Interieur-Farben hat die Aufheizung noch weiter begünstigt. Intelligente Glasmaterialien können den Innenraum jedoch von einem Großteil der Sonnenstrahlung abschirmen und so zu einer höheren Konzentrationsfähigkeit des Fahrers sowie zum Wohlbefinden aller Passagiere beitragen. Grün getöntes Wärmeschutzglas besitzen darum alle Opel-Modelle ab dem Agila Comfort serienmäßig. Dieses eingefärbte Glas absorbiert insbesondere die langwelligen Strahlen. Für den Heckbereich des Siebensitzers Zafira ist zudem das sehr stark getönte „Solar Protect“-Glas erhältlich. Kinder im Fond des beliebten Compact Van sind damit besonders wirkungsvoll vor der Sonne geschützt. Die so genannte „Solar Reflect“-Frontscheibe senkt die Aufheizung vorne in Kopfhöhe um bis zu drei und im Bereich der Armaturentafel sogar um bis zu zehn Grad Celsius. Bei dieser Scheibenausführung ist zwischen den Verbundglasschichten ein hauchdünner Interferenzfilm aus Metalloxid aufgedampft. Die Scheibe reflektiert die nicht sichtbaren Infrarot-Strahlen des Sonnenlichts und reduziert die Wärmeeinstrahlung so um rund 50 Prozent. Anders als konventionelles Wärmeschutzglas heizt sie sich selbst nicht auf. Ein Extra, das ankommt: Über 90 Prozent der Zafira-Käufer entscheiden sich aktuell für dieses Sicherheit und Komfort steigernde Ausstattungsdetail. Die „Solar Reflect“-Frontscheibe ist für alle Pkw-Modelle ab dem Corsa (außer Speedster) erhältlich. Etliche Versionen besitzen die reflektierende Scheibe sogar bereits ab Werk, so der Corsa mit Klimaautomatik, das Astra Coupé 2.0 16V Turbo, der Zafira ab der Ausführung Elegance oder in Kombination mit der Klimaanlage, der Vectra ab Elegance-Ausstattung und der Omega ab der Ausstattungslinie Design Edition. Das Reinluftfiltersystem Barriere gegen Staub und SchadstoffeEin Pollenfilter ist bei allen Opel-Pkw serienmäßig Tagtäglich versuchen ungebetene Gäste, ins Auto einzudringen: Blütenpollen, Staub, Dieselruß sowie Bremsen- und Reifenabrieb schweben unter anderem in der Straßenluft und können über das Lüftungssystem in den Innenraum gelangen. Das Gefährliche daran ist der so genannte Tunneleffekt: Weil vorausfahrende Fahrzeuge die Partikel aufwirbeln, können die Schadstoffe im Innenraum eines Autos eine bis zu sechsmal höhere Konzentration als draußen erreichen. Kopfschmerzen, Übelkeit und allergische Reaktionen sind mögliche gesundheitliche Beschwerden bei den Passagieren. Opel schottet den Innenraum jedoch zuverlässig vor den gefährlichen Eindringlingen ab, denn sämtliche Personenwagen sind ab Werk mit einem Pollenfilter ausgerüstet. Dieser Filter - beim Astra sitzt er direkt im Klima-Modul, bei allen anderen Modellen in einem separaten Gehäuse im Wasserkasten vor der Stirnwand - nimmt partikelförmige Luftverunreinigungen auf. Deren Größe ist dabei ebenso unterschiedlich wie die Herkunft: Pollen und Zementstaub sind beispielsweise mit bloßem Auge erkennbar. Um Ruß oder Rauch nachzuweisen, braucht man hingegen ein Elektronenmikroskop, denn der Partikeldurchmesser liegt hier im 10.000stel-Millimeter-Bereich. Alle diese Schadstoffe hält ein Geflecht zurück, dessen Polypropylen-Fasern bei der Herstellung des Filters elektrostatisch aufgeladen werden. Weil die Mikrofasern zugleich wasserabweisend sind, machen ihnen schwankende Luftfeuchtigkeit und Regen nichts aus. Damit ein Filter trotz seiner kompakten Maße mit einer möglichst großen Fläche die Partikel zurückhalten kann, ist das Filtermedium vielfach zusammengefaltet im Gehäuse verstaut. Entfaltet erreicht es eine Oberfläche von rund 0,5 Quadratmetern. Ein Partikelfilter muss möglichst viele Verunreinigungen aus der Straßenluft aufnehmen. Neben dieser so genannten Abscheideleistung kommt es aber auch darauf an, wie viel Staub er speichern kann und nach welcher Laufleistung er ausgetauscht werden muss. Im Normalfall genügt es, die Filter alle 30.000 Kilometer oder zwei Jahre zu wechseln. In besonders staubigen Regionen oder Großstädten kann ein früherer Tausch aber ratsam sein, das Servicepersonal der Opel-Händler gibt hier gern entsprechende Empfehlungen. Aktivkohlefilter schützt vor gesundheitsschädlichen Gasen Partikel sind nicht die einzigen Eindringlinge, auch Gase und Gerüche strömen von draußen ins Auto. Auf Umluftbetrieb zu schalten, ist eine Möglichkeit, die Innenluft sauber zu halten. Doch ob Benzol, Schwefeldioxid, Kohlenwasserstoffe oder Ozon in der Atemluft sind und seine Konzentration herabsetzen, merkt der Fahrer selbst oft gar nicht. Ein Aktivkohlefilter hält diese gesundheitsschädlichen Gase wirksam zurück. Sämtliche Omega-Modelle und der Corsa ohne Klimaanlage besitzen ab Werk einen solchen Filter, der platzsparend in den Partikelfilter integriert ist. Dieser so genannte Kombifilter kann für jedes Opel-Modell beim Händler nachgerüstet werden. Mit bis zu 150 Gramm Aktivkohle ist das Trägervlies dieses Filters beschichtet. Die Poren der Kohlepartikel verästeln sich in der Tiefe immer weiter. So können sie die Schadstoffe je nach deren Molekülgröße adsorbieren. Besonders genau überwacht wird die Luftqualität im Innenraum der Omega-Modelle mit elektronisch geregelter Klimaautomatik und dem AQS-Luftgütesensor (Air Quality Sensor). Dieser ist durch chemische Reaktionen auf seiner Oberfläche in der Lage, unter anderem schädlichen Diesel- und Benzindunst zu identifizieren. Erreicht dieser eine gewisse Intensität, wird automatisch in den Umluftbetrieb geschaltet. Um zu vermeiden, dass beispielsweise durch permanenten Umluftbetrieb überhaupt kein Austausch der Luft im Innenraum stattfindet und die Luftqualität unter Umständen unter die der Außenluft sinkt, arbeitet das System dynamisch. In solchen Ausnahmefällen wird automatisch für ausreichend Frischluftzufuhr gesorgt. Kontakt:
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