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Als '''Bordnetz''' wird die Gesamtheit aller elektrischen [[Baugruppe|Komponenten]] in [[Fahrzeug]]en, wie [[Automobil]]en, [[Flugzeug]]en, [[Schiff]]en und bei der [[Eisenbahn]] bezeichnet. Der Begriff Bordnetz wird allgemein bei fast allen Fahrzeugen genutzt.
Das Bordnetz ist für die Stromversorgung (Energiebordnetz) und den Informationsfluss zwischen Komponenten und Steuergeräten (Kommunikationsbordnetz) zuständig.

Der Begriff ''Bordnetzspannung'' wird synonym für die [[elektrische Spannung]] bzw. die [[Nennspannung]] an Bord von Fahrzeugen verwendet.

Zu den elektrischen Komponenten eines Bordnetzes zählen u. a.:
* [[Verkabelung]] und [[Bordspannungssteckdose]]n
* [[Steuerungstechnik|Steuergeräte]]
* [[Sensor]]en
* Anzeigeelemente, z. B. Warn- und [[Kontrollleuchte]]n, [[Anzeige (Technik)|Displays]]
* [[Aktor]]en, z. B. [[Elektromotor]]en, Leuchten und Beleuchtungssysteme
* [[Bus (Datenverarbeitung)|Bussysteme]]
* Energiespeicher wie z. B. [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterien]] und [[Akkumulator]]en.
* [[Elektrischer Generator|Generatoren]]
* Komfort-Einstellungen wie z. B. Elektrische Sitzverstellung

== Übliche Spannungen ==

In der nachfolgenden Tabelle sind Nennspannungen von unterschiedlichen Bordnetzen angegeben. Wird eine Batterie über das Bordnetz geladen, liegt die tatsächliche Spannung über der Nennspannung, z. B. bis zu 14,4 V beim Pkw-Bordnetz mit 12-V-Batterie. Die Einspeisungen erfolgen typischerweise mittels Akkumulatoren und Generatoren, welche von den jeweiligen Anwendung abhängen:
{{Belege fehlen}}
{| class="wikitable centered"
|- class="hintergrundfarbe5"
!Anwendung
!Nennspannung [V]
![[Gleichspannung|Gleich]]- (DC) oder<br />[[Wechselspannung]] (AC)
|-
| USB-Lade-/Versorgungsspannung auf E-Bike, im Kfz, in Bahn und Fernbus
| 5
| DC
|-
| USB-Lade-/Versorgungsspannung Typ USB-PD ([[Power Delivery]])
| 5, 9, 12, 15, 20 (zwischen den Geräten verhandelt)<ref>[http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1809251.htm USB-PD – USB Power Delivery] elektronik-kompendium.de, abgerufen am 22. Dezember 2019.</ref>
| DC
|-
| USB-Lade-/Versorgungsspannung Typ PPS (Programmable Power Supply ([[USB-PD]] Version 3.0))
| 5–20 (zwischen den Geräten verhandelt)<ref>[http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1809251.htm USB-PD – USB Power Delivery] elektronik-kompendium.de, abgerufen am 22. Dezember 2019.</ref>
| DC
|-
| Fahrrad mit Speisung der Beleuchtung aus einem [[Fahrraddynamo|Dynamo]]
| 6
| AC
|-
| Elektrofahrrad, Antriebsakku
| 24 (alt), 36, 48 V Nennspannung<ref>[https://www.pedelecforum.de/forum/index.php?threads/spannung-von-akku.22611/ Spannung von Akku] pedelecforum.de, Beiträge 13.–14. Juli 2013, abgerufen am 22. Dezember 2019.</ref>
| DC
|-
| Hover-, Balanceboards
| 36<ref>[https://www.akkushop-austria.at/at/akku-passend-fuer-hoverboard-36-volt-gyropode-hoverboards-viron-razor-caterpillar-4400mah-10s2p/22p-sl088-mit-stecker-xt60 ''Akku passend für Hoverboard 36 Volt Gyropode Hoverboards, Viron, Razor, Caterpillar, 4400mAh, 10S2P/22P-SL088 …'']</ref>, 53,4<ref>[https://www.ninebot-shop.at/zubehör-shop/mini-pro-zubehör/ Zubehör und Ersatzteile für Ninebot Mini Pro 320 und 260 / Street] ninebot-shop.at, abgerufen am 22. Dezember 2019.</ref>, 73,6<ref>[https://www.ptpro.de/mediafiles/Sonstiges/pdf/segway-pt-akku-informationen.pdf Segway PT Akku] ptpro.de, abgerufen am 22. Dezember 2019.</ref>
| DC
|-
| Historische Pkw und Motorräder (Baujahr bis 1970er)
| 6
| DC
|-
| [[Personenkraftwagen]] (Pkw), kleine Boote, moderne Motorräder
| 12
| DC
|-
| [[Lastkraftwagen]] (Lkw) und [[Reisebus|Busse]]
| 24 (USA oft 12)
| DC
|-
| [[Flugzeug]]e
| 28
| DC
|-
| [[Gabelstapler]]
| 12<ref>{{Internetquelle |autor=Still |url=https://data.still.de/assets/products/Vehicles/Diesel_And_LP_Gas_Forklift_Trucks/RX_70_16-20/pdfs/RX_70_16_20_DE_2016_TD_web.pdf?mod=1508492099&download=1&s=714c4c8e788b6f4fcfd5993aa8b717d0 |titel=Datenblatt Stapler |werk=Stihl Webseite |format=PDF |zugriff=2018-05-07 |offline=ja }}</ref>, 24, 48, 80
| DC
|-
| In den [[1990er]]n konzipiert für Pkw, Lkw und Busse
| 42
| DC
|-
| Als zweites Bordnetz für Pkw, insbes. [[Hybridelektrokraftfahrzeug|Hybridkraftfahrzeuge]]<ref name="huerth-2011-07-15">{{Webarchiv|url=http://www.huethig.de/2011/07/15/deutsche-autohersteller-setzen-mit-%E2%80%9Eludwigsburger-erklarung%E2%80%9C-standards| wayback=20120424114144 | text=''Deutsche Autohersteller setzen mit „Ludwigsburger Erklärung“ Standards''}} [[Hüthig GmbH]]-Internetportal, 15. Juli 2011.</ref><ref name="Vollmer-2011">{{Internetquelle |url=http://www.all-electronics.de/deutsche-oems-setzen-standards/ |titelerg=48-V-Bordnetz, Teilnetzbetrieb und Ladeschnittstelle |titel=Deutsche OEMs setzen Standards |autor=Alfred Vollmer |werk=All-Electronics.de |hrsg=[[Hüthig GmbH]] Fachportal |datum=2011-06-14|zugriff=2015-12-21}}</ref><ref>[http://www.handelsblatt.com/auto/test-technik/autos-unter-hochspannung-hersteller-bereiten-das-dritte-bordnetz-vor/7129604.html ''Autos unter Hochspannung: Hersteller bereiten das dritte Bordnetz vor''] Handelsblatt online, Rubrik "Auto", 13. September 2012.</ref>
| 48
| DC
|-
| [[TWIKE]], Leicht-E-Fahrzeug
| 336<ref>[http://www.twike-center-ruhrgebiet.de/DerAkku.htm Der Akku] twike-center-ruhrgebiet.de, abgerufen am 22. Dezember 2019.</ref>
| DC
|-
| [[Hochvolt]]-Bordnetz für Elektrofahrzeuge bis ca. 2019
| 380–420
| DC
|-
| [[Schienenfahrzeug]]e<br /> (Akkuspannung)
| 110
| DC
|-
| [[Internationale Raumstation]] (ISS)
| 124, 28
| DC
|-
| Größere Flugzeuge
| 115/200
| AC (Dreiphasen),<br />400 Hz
|-
| Sportboote (Motorboote, Segelschiffe)
| 12 oder 24
| DC
|-
| [[Elektrische Energieversorgung auf Schiffen|Schiffe]]
| 400, 440 oder 690
| AC (Dreiphasen),<br />50 oder 60 Hz
|-
| [[Raumfahrt]] – [[Apollo 13|Apollo-13]]-Versorgungsmodul (1970)
| 28
| DC
|-
| [[Raumfahrt]] – Apollo-13-Startrampe
| 65
| DC
|-
|}

Größere Schiffe mit Bordnetzleistungen von über rund 5 [[Megavoltampere|MVA]] weisen eine zusätzliche [[Mittelspannungsnetz|Mittelspannungsebene]] von 6,6 kV bis 11 kV auf.

== 48-Volt-Bordnetz im Automobil ==

Mit dem 12-V-Bordnetz kann der Stromverbrauch, den moderne Kraftfahrzeuge für ihre Komfortsysteme benötigen, kaum mehr gedeckt werden. Die „statischen“ Verbraucher lasten die Lichtmaschine, die bis zu 3 kW Leistung aufbringt, insbesondere bei niedrigen Temperaturen komplett aus.<ref>[https://www.audi-mediaservices.com/publish/ms/content/de/public/pressemitteilungen/2014/08/25/noch_mehr_kraft_und.html ''Noch mehr Kraft und Effizienz – die neue 48-Volt-Technologie von Audi''] Audi Media Center, 25. August 2014.</ref> Für zusätzliche dynamische Verbraucher, wie zum Beispiel leistungsstarke elektrisch angetriebene [[Verdichter]], reicht die Batterieleistung nicht aus.<ref>[http://www.audi-technology-portal.de/de/mobilitaet-der-zukunft/audi-future-lab-mobility/audi-future-engines/elektrischer-biturbo Elektrischer Biturbo]</ref>

Daher wurde Ende der 1990er-Jahre der Vorschlag gemacht, ein [[42V|14-V/42-V-Bordnetz]] in Kraftfahrzeuge einzubauen.<ref name="Hauenstein-2013">{{Internetquelle |url=https://www.elektroniknet.de/automotive/evolution-der-bordnetzarchitektur-durch-48-v-versorgungsbus.99211.html |titel=Evolution der Bordnetzarchitektur durch 48-V-Versorgungsbus |autor=Henning M. Hauenstein |werk=elektroniknet.de |hrsg=WEKA Fachmedien GmbH|datum=2013-07-09|zugriff=2015-12-21}}</ref> Ab 2001 wurden von japanischen Herstellern und von [[General Motors]] Hybrid-Fahrzeuge mit diesem Bordnetz auf den Markt gebracht.<ref>{{Internetquelle|url=http://www.vde.com/de/fg/ETG/Exklusiv-Mitglieder/VDE-Kongress2006-FT3/Hybrid%20Vehicles/Documents/MCMS/ETG_F3_02_Teratani.pdf|format=PDF; 3,81 MB |titel=Future Vehicles and Trend with Automotive Power Electronics and Hybrid Technology|autor=Tatsuo Teratani, Toyota Motor Corporation|hrsg=VDE-Kongress 2006|werk=vde.com |datum=2006-10-24|abruf=2022-10-07 |kommentar=Auf Folie 22 von 30 finden sich Fahrzeuge mit 42 V Bordnetz, die zwischen 2001 und 2004 in Produktion gingen.|archiv-url=https://web.archive.org/web/20151227163210/http://www.vde.com/de/fg/ETG/Exklusiv-Mitglieder/VDE-Kongress2006-FT3/Hybrid%20Vehicles/Documents/MCMS/ETG_F3_02_Teratani.pdf|archiv-datum=2015-12-27 }}</ref> Obwohl [[Daimler AG|Daimler-Chrysler]] zu den Mitinitiatoren dieses Konzeptes zählte, wurde es in Deutschland nicht eingesetzt. Als ein Grund galt, dass es nicht möglich erschien, für den notwendigen Mehrpreis gegenüber den Kunden einen dementsprechenden Nutzwert darzulegen.<ref name="Hauenstein-2013" />

Stattdessen wurde von deutschen Automobilherstellern seit 2010 die Lösung favorisiert, ein zweites Teilbordnetz mit einer Spannung von 48 V vorzusehen, welches das 12-V-Netz ergänzt.<ref name="Vollmer-2011" /> Erste Serienanwendungen von 48-V-Bordnetzkomponenten sind seit 2016 der Betrieb des elektrischen Verdichters und die elektromechanische [[Wankstabilisierung]] im [[Audi SQ7]] 4.0 TDI sowie [[Bentley Bentayga]]. Beide basieren auf der gleichen Plattform.

Tesla entwickelte für den [[Cybertruck]] (2023) ein 48-V-Bordnetz, unter anderem um die Stellmotoren des [[Drive-by-Wire]]-Systems effektiv zu betreiben und veröffentlichte die Spezifikation.<ref>{{cite web|url=https://www.notebookcheck.net/Tesla-open-sources-the-Cybertruck-s-48V-architecture-for-all-carmakers-to-speed-up-adoption.780292.0.html|title=Tesla open-sources the Cybertruck's 48V architecture for all carmakers to speed up adoption|publisher=Notebookcheck|date=2023-12-07|author=Daniel Zlatev| language=en}}</ref>

== Hochvolt-Bordnetz im Automobil ==
{{Hauptartikel|Hochvolt}}
Bei [[Elektroauto]]s spätestens ab dem [[Tesla Roadster (2008)]] begann man die [[Lithium-Ionen-Akkumulator]]-[[Antriebsbatterie]]n durch Reihenschaltung von 90 bis 100 Zellen mit Gesamtnennspannungen in der Größenordnung von 360 Volt auszulegen, mit Ladeschlussspannungen um 400 V, was ungefähr dem dreiphasigen 400 Volt [[Drehstrom]] entspricht, wofür es viele Komponenten und Erfahrungen gibt. Mit solchen Hochvolt-Gleichspannungs-Bordnetzen der Größenklasse 400 Volt fließen innerhalb von leistungsstarken E-Autos, etwa [[Tesla Model S]] P85D von 2015, bei Leistungen um 500 Kilowatt weit über 1200 Ampere vom Akku zur Motorelektronik. Auch Klimakompressor, Heizung, Servolenkung werden meist mit HV betrieben, teils mit mehreren Kilowatt, die ein 12V-System nicht sinnvoll übertragen kann.

Die zugehörigen [[Schnellladenetz]]-Ladestationen waren in allen relevanten Gleichstrom-Systemen, [[CHAdeMO]], [[Tesla Supercharger]], [[Combined Charging System]] (CCS Version 1.0) zunächst auf eine Obergrenze von 500 Volt ausgelegt. Mit ungekühlten Kabeln und 200 Ampere Strom konnte damit ein 500V-Akku theoretisch mit bis zu 100 kW geladen werden, sofern dieser gerade 500 Volt Spannung hat und dennoch die volle Stromstärke aufnehmen kann. Real wurden bei 400 Volt mit kleinen Akkus wie im [[BMW I01|BMW i3]] nur 40 kW abgerufen, bei Tesla mit größeren Akkus und kurzzeitig höheren Strömen auch um die 120 kW.

Bereits 2016 hat die CCS Version 2.0 die erlaubten Ströme in wassergekühlten Ladekabeln auf 500A erhöht, und das obere Ende des Spannungsbereiches auf 1000V erweitert. Die Nennleistungen dieser ''High Power Charger'' (HPC) reichen bis 500 kW, verbreitet sind inzwischen 300 oder 350 kW.

Fahrzeuge dafür gab es zu der Zeit noch nicht, erst mit [[Porsche Taycan]]-Prototypen und den Serienfahrzeugen ab 2019 kamen Akkus mit deutlich höheren Spannungen in den Markt, man spricht der Einfachheit halber von der doppelten Größenordnung 800 Volt. Hier fließt bei gleichen Leistungen die halbe Stromstärke, bei 500 Kilowatt „nur“ 600 Ampere vom Akku zur Motorelektronik. Schnellladen konnte der Taycan mit zunächst bis zu 270 kW, später über 300 kW, allerdings nur bei Ladeständen unter 50 % [[Akkumulator#Ladezustand|SOC]], etwa 700 V und 400 A und 280 kW. Auch die Modelle der [[Plattform (Automobil)|Fahrzeug-Plattformen]] Hyundai GMP liegen deutlich über 500 Volt und werden mit ''800 Volt'' bezeichnet, ebenso der [[Lucid Air]] mit über 900 V.

Eine Herausforderung für 800-V-Fahrzeuge ist es, an älteren Ladestationen mit max. 500 V zu laden, zumal das [[Tesla Supercharger|Tesla-Supercharger]]-Netz sich auch im Jahr 2025 noch darauf beschränkt und in den USA weitgehend konkurrenzlos verbreitet und verfügbar ist. Einige Fahrzeuge haben dafür [[Aufwärtswandler]] eingebaut, andere schalten den Akkus in zwei Hälften, manche verzichten bewusst auf diese Rückwärtskompatibilität.

== Literatur ==

* Konrad Reif (Hrsg.): ''Bosch-Autoelektrik und -Autoelektronik: Bordnetze, Sensoren und elektronische Systeme.'' 6. vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Vieweg-Teubner, Wiesbaden 2011, ISBN 978-3-8348-1274-2.
* Klaus Heuck, Klaus-Dieter Dettmann und Detlef Schulz: ''Elektrische Energieversorgung: Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie für Studium und Praxis.'' 8. Auflage. Vieweg-Teubner, Wiesbaden 2007, ISBN 978-3-8348-0736-6, Kapitel ''Aufbau und Funktion von Bordnetzen''.

== Weblinks ==

* {{Internetquelle |autor=ZVEI-Task Force Spannungsklassen |url=https://www.zvei.org/fileadmin/user_upload/Presse_und_Medien/Publikationen/2014/januar/Spannungsklassen_in_der_Elektromobilitaet/Spannungsklassen-Elektromobilitaet.pdf |titel=Spannungsklassen in der Elektromobilität |hrsg=[[ZVEI]] – Kompetenzzentrum Elektromobilität |datum=2013-12 |zugriff=2020-09-23 |format=PDF; 7,4 MB}}

== Einzelnachweise ==
<references responsive />

[[Kategorie:Fahrzeugelektrik]]

Bordnetz - Versionsgeschichte

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