Elektrik und Elektronik
Der Begriff Elektrik umfasst auf dieser Seite alle elektromechanischen Bauteile wie Kabel, Steckverbindungen, Schalter, Sicherungen, Spulen, Lampen, Anzeigen, einfache Sensoren (Temperatur, Druck, Drehzahl, Füllstand, etc.) aber auch einfache Halbleiter-Bauelemente, obwohl diese streng genommen zur Elektronik gezählt werden. Ein Alternator mit Dioden und Transistoren gehört hier also noch Elektrik.
Wenn in der Folge von "Elektronik" die Rede ist, dann sind ausschliesslich Schaltungen mit Mikroprozessoren gemeint.
Reisefahrzeugbesitzer lassen sich betreffend Elektronik in drei Typen einteilen, die jeweils eine eigene "Glaubensrichtung" vertreten — und dies meist mit Vehemenz:Elektronik-ist-vom-Teufel-Typ
Muss-einfach-funktionieren-Typ
Das-kann-ich-beherrschen-Typ
> Welcher Typ bist Du?
«Elektronik ist vom Teufel»
Mechanik ist toll, weil man sie mit seinen Sinnen beherrschen kann. Man sieht, wenn etwas klemmt, fehlt, qualmt, verschleisst, verbogen oder abgebrochen ist; man hört wenn etwas quietscht, rattert, streift oder knallt; man riecht, wenn etwas stinkt oder brennt; man spürt, wenn etwa heiss, feucht oder ölig ist, wenn es vibriert … oder eben nicht.
Elektronen kann man weder sehen noch hören, und fühlen kann man sie nur, wenn der Strom stark genug ist. Allerdings kann man Ströme und Spannungen meist einfach messen, und wenn man dann noch weiss, wo man welche Messwerte erwarten darf, ist das Auffinden von Elektrikproblemen eine reine Fleissaufgabe.
Elektronische Schaltungen sind kaum mehr zu durchschauen, und mit einfachen Mitteln ist elektronischen Defekten meist nicht auf die Schliche zu kommen. Da steht man dann irgendwo im Busch, die Karre läuft nicht, man hat keine Ahnung warum, und zur nächsten Werkstatt sind es zehn Tage zu Fuss. Dann doch lieber "ehrliche", einfache Fahrzeuge aus den 1980ern oder 1990ern, die kann man wenigstens noch selbst reparieren! Elektronik ist eh vom Teufel!
«Muss einfach funktionieren»
ABS, ESP, Klimaautomatik, Wegfahrsperre? Airbag, Automatisches Getriebe, funkverriegelte Türen? Reifendrucküberwachung während der Fahrt, Standheizung, Rückfahrkamera? Kleiner Spritverbrauch, sattes Drehmoment, selbstsperrende Differenziale? — Will ich alles haben, auch wenn's ein bisschen mehr kostet. Es muss einfach alles funktionieren!
Ölstand prüfen, Filter reinigen, Lager fetten? Separ checken, Reifendruck anpassen, Sicherungen tauschen? Motor stöhnt, Getriebe dröhnt, Warnleuchte brennt? — Geht mir am A… vorbei! Schliesslich wollen wir ja etwas von der Welt sehen und nicht die ganze Zeit am Fahrzeug schrauben. Es muss einfach alles funktionieren, ich bezahle ja dafür. Und sonst rufe ich per Satellitentelefon die Werkstatt an, die mir Ersatzteile express per Kurier in die Pampa schickt.
«Das kann ich beherrschen»
Moderne Fahrzeuge sind dank ausgereiften Komponenten und dem Einsatz von Elektronik verkehrssicherer, zuverlässiger, umweltfreundlicher, leistungsfähiger und komfortabler und als alte Kisten. Regelmässige Kontrollen und kleine Wartungsarbeiten halten das Fahrzeug in Schuss. Viele Probleme kann man bereits im Ansatz erkennen und beheben, bevor ein grösserer Schaden daraus wird. Man muss sich halt einfach etwas auf die Technik einlassen.
Reifen platt, Scheibenheber steht, Klimaanlage streikt? Öl tropft, Unterdruckschlauch zischt, Handbremse zieht nicht richtig? Luftblasen im Separ, Warnlampe brennt, Motor geht aus? — Jo, mei, das werden wir schon wieder hinkriegen!
Grosse Hilfe leisten dabei: die Kenntnis einiger wichtiger Zusammenhänge und Systeme am Fahrzeug; das Mitführen von Handbüchern, Diagnose- und Raparaturanleitungen, portablen Mess- und Diagnosegeräten; das Verständnis dessen, was der lokale Mechaniker als nächstes zu tun gedenkt; Zeit.
Notfalls bringt der Kontakt zur Werkstatt zu Hause den fehlenden Tipp, wenn das Problem am Fahrzeug vorgängig sorgfältig analysiert und beschrieben wird; oft werden Komponenten auch an Fahrzeugtypen verbaut, die lokal beliebt sind, sodass defekte Teile auch ohne internationale Kurierdienste ersetzt werden können.
Wer hat recht?
Recht oder Unrecht ist letztlich nicht entscheidend. Viel wichtiger ist, dass "jeder nach seiner eigenen Façon glücklich wird" (nach Friedrich II von Preussen, 1740). Zu bedenken gibt es aber einiges.
Zur Einleitung zwei Auszüge aus der Pannenstatistik des ADAC von 2010* (PDF); die Zahlen des Schweizerischen Touringclubs sehen fast identisch aus (Link).
* Neuere ADAC-Pannenstatistiken: Link
Kategorien und Anzahl Pannen pro 1000 Fahrzeuge
(die Jahreszahlen beziehen sich auf die Erstzulassung):
Pannenursache in %:
> Neuere Fahrzeuge haben weniger Pannen: um in derselben Pannenkategorie (++ bis --) zu bleiben, darf ein Fahrzeug von Jahr zu Jahr eine statistisch höhere Pannenzahl aufweisen.
Batterie, Generator, Anlasser: ~ 40%
Lenkung, Bremsen, Achsen: ~ 10%
Motormanagement allgemein: ~ 8%
"Elektronik", "Steuerung", etc.: nicht speziell ausgewiesen
Im Weiteren wollen wir die Konsequenzen aus den drei obengenannten "Glaubensrichtungen" ausführen.
Keine Elektronik
«Einfache Fahrzeuge aus den 1980ern oder 1990ern kann man wenigstens noch selbst reparieren!»
Das ist im Prinzip richtig, aber hoffentlich tut man das auch gern, denn man muss es oft tun.
Ddie Elektrik wird oft altersschwach: korrodierte Steckverbindungen und Schalter, schlecht oder nicht mehr leitende Masseverbindungen, durchgescheuerte Kabel, Kabelbrüche. Es gibt viele romantische Erinnerungen an die legendäre Reparierbarkeit alter Landrover, aber gerade Landrover hat viel zu lange die damals qualitativ lausigen elektrischen Lucas-Komponenten verbaut.
Die Zuverlässigkeitsstatistiken von Automobil- und Touringclubs sprechen eine deutliche Sprache: wegen vermehrtem Elektronikeinsatz bleiben Fahrzeuge auch vermehrt wegen Elektronikproblemen liegen, insgesamt fahren aber modernere und (vor allem) neuere Autos erheblich mehr Kilometer zwischen zwei Pannen.
Wegen den bei alten Fahrzeugen noch nicht verbauten Datenbussen gibt es viel mehr Kabel (grössere Anzahl, mehr Laufmeter), wodurch die Wahrscheinlichkeit für Probleme an Kabeln und Verbindungen zunimmt.
Die Diagnosemöglichkeiten beschränken im Wesentlichen sich auf das Multimeter (Strom, Spannung, Widerstand) und auf analytisches Denken.
Ersatzteile teilweise schwer erhältlich (variiert stark nach Fahrzeugtyp, Jahrgang und Region)
Der schlechte Ruf der "Elektronik" stammt vor allem aus der Zeit, in der Microchips bereits breit eingesetzt aber die entsprechenden Diagnosemöglichkeiten (z.B. OBD) noch nicht mit verbaut wurden, also im Wesentlichen die 1990er Jahre. Zum Einen waren die elektronischen Schaltungen noch nicht so robust wie heute, zu Anderen waren Versagen in solchen Fahrzeugen aufgrund der fehlenden Diagnosemittel tatsächlich oft schwierig zu lokalisieren.
Vor allem die stetig strikter werdenden Abgasnormen haben zu sehr viel komplexeren Motoren und Elektronik geführt. Da aber z.B. die Iveco-Daily-Motoren Nutzfahrzeugmotoren sind, an die andere Zuverlässigkeitsansprüche gestellt werden als an PKW-Motoren, wird diesbezüglich sehr viel Entwicklungsaufwand betrieben. Wenn ein IVECO-Daily Lieferwagen ungeplant steht, verliert sein Besitzer Geld. Davon profitieren auch Reisemobilbesitzer, deren Fahrzeuge solche Motoren verwenden. Die mit der "Elektronisierung" der Motoren einhergehende Verbrauchsreduktion wirkt sich gerade bei Reisemobilen positiv aus: die Fahrzeuge sind umweltfreudlicher, die Treibstoffkosten sinken und die Reichweite bei gleicher Tankgrösse steigt. Wo ein Range Rover von 1990 noch gegen 30 Liter/100 km verbraucht, kommen moderne Motoren mit weniger als der Hälfe aus.
Damit die Werkstätten diese komplexen Systeme überhaupt zielgerichtet und effizient warten und reparieren können, haben die Hersteller umfangreiche und effektive Diagnosesysteme entwickelt und eingebaut (siehe u.a. OBD und Diagnosegeräte). Über eine einzige Schnittstelle können so sehr viele Motorparameter sowohl im laufenden Betrieb wie auch rückwirkend ausgelesen und teilweise sogar beeinflusst werden. Wo bei sogn. "einfachen" Motoren sehr viel Wissen und Erfahrung zur erfolgreichen Diagnose notwendig war, können Laien mit minimaler Ausbildung mithilfe eines geeigneten Geräts punktgenaue Diagnosen stellen, Probleme eingrenzen oder Ursachen ausschliessen.
Natürlich steigt mit der Anzahl und Komplexität der elektronischen Komponenten wie ABS, ESP, Klimaautomatik, Wegfahrsperre, etc. die Wahrscheinlichkeit, dass auch ein solches System einmal ausfällt. Aber viele dieser Ausfälle wirken sich "nur" auf den Komfort (Klimaautomatik) oder die Sicherheit (ABS) aus, wobei zu bedenken ist, dass z.B. ein Landcruiser von 1978 gänzlich ohne ABS unterwegs ist.
Zusammenfassend bleibt einer, der mit "einfachen" Fahrzeugen aufgewachsen ist, diese selbst wartet und repariert, mit solchen Fahrzeugen auch weiterhin glücklich. Neueinsteigern hingegen ist generell zu neueren Fahrzeugen geraten, die über OBD-II-Schnittstellen u.ä. verfügen, ausser sie wollen sich wirklich das benötigte Fachwissen aneignen und bewusst Zeit mit Wartung und Reparatur verbringen. Alte Fahrzeug zuhause in der Werkstatt warten und reparieren zu lassen, um Pannen und Probleme auf der Reise dann selbst zu lösen, ist eine Strategie, die wahrscheinlich von vielen Frustrationen geprägt sein wird.
Keine Ahnung / kein Interesse
Firmen wie Allrad Christ, die sich um die Reisefahrzeuge von "modernen", zahlungskräftigen Kunden kümmern, klagen darüber, dass sich die Besitzer vermehrt nicht mehr um die Bedüfrnisse ihrer Fahrzeuge scheren, sondern sich "freizukaufen" versuchen und überrissene Ansprüche an Technik und Service stellen.
Insbesondere auf Reisen benötigen aber auch moderne Reisefahrzeug regelmässige Aufmersamkeit: wenn ein Luftfilter wegen erhöhtem Staubeintrag oder ein Dieselfilter wegen schlechter Treibstoffqualität innerhalb von Stunden oder Tagen zusetzt, dann wird das Fahrzeug über kurz oder lang stehen bleiben. Ist es zu viel verlangt, dass der Fahrer in solchen Fällen selbständig aktiv wird, bevor der Motor ausgeht? Im Fall von verschmutztem Diesel — oder wurde gar Heizöl als Diesel verkauft? — mag man zu recht argumentieren, dass dies nur schwer feststellbar ist, bevor die Wirkung eintritt. Können oder wollen die Fahrer bei sich zusetzenden Luftfiltern, leuchtenden Warnlampen, einfachen Diagnosemeldungen, Problemen mit Komfortsystemen, etc. aber nicht selbst die ersten Schritte zur Behebung unternehmen, führt dies zu Frustrationen und zur Suche nach Schuldigen auf allen Seiten: das Fahrzeug, der Hersteller, die Werkstatt, der Kunde, usw.
Gerade der Fernreisende ist im Pannenfall oft in grosser Abhängigkeit vom Support aus der "Heimat". Er ist nicht nur auf ein gutes Einvernehmen sondern oft auch noch auf den goodwill der heimischen Werkstatt angewiesen, um rasch wieder flott zu werden, Kosten und Ärger zu vermeiden. Wichtige Voraussetzungen für eine erfolgreiche und fruchtbare Zusammenarbeit mit der weit entfernten Werkstatt sind:
die Übernahme der Verantwortung des Fahrzeugbesitzers für den Zustand des Fahrzeugs und seiner Systeme; hier geht es einerseits um proaktive Überwachung und Unterhalt zur Problemvermeidung, andererseits um realistische Erwartungen an die Technik und die Möglichkeiten der Supportorganisation
ein technisches Grundverständnis von Ursachen und Wirkungen, z.B. feinporiger Luftfilter – Staub – absterbender Motor; Verschraubungen des hydraulischen Systems – Rüttelpiste – Servolenkung fällt aus; etc.
die pragmatische Beurteilung (Priorität) und die präzise Schilderung von Problemen und deren wahrheitsgetreuen Umstände; ist es wirklich nicht zumutbar, dass man bei 38°C mit ausgefallener Klimaanlage weiterfährt, auch wenn der Fahrtwind durch die offenen Scheiben dröhnt?
Zusammenfassend führt die Muss-einfach-funktionieren-Haltung auch meistens zu Frustrationen mindestens auf der Seite der Fernreisenden. Die konsequente Konsumenten-Haltung ist wohl einfach und lässt sich über eine gewisse Zeit mit Geld aufrechterhalten, führt aber dort, wo die Möglichkeiten der Finanzkraft auch nicht unmittelbar zu Lösungen verhelfen, in die Enge. Ein gewisses Mass an Technikverständnis und Zuwendung für das Fahrzeug reduzieren das Frustrations- und Konfliktpotenzial beträchtlich.
Keine Angst
Wer die Vorzüge der modernen Technik zu schätzen weiss und sich gleichzeitig mit ihr zu arrangieren versteht, dem bleibt auf der grossen Reise vieles erspart. Insbesondere die beklemmende latente Angst, dass jeden Moment etwas ausfallen könnte und man hilflos in the middle of nowhere stehen bleibt.
Zuerst einmal sind Probleme der Elektronik nicht immer sofort und eindeutig von Problemen der Elektrik zu trennen. Wenn sich die Fahrertüre über die Funkfernsteuerung am Zündschlüssel nicht mehr öffnen lässt, ist dann bloss die Sicherung der Steuerung im Fahrzeug defekt, oder der Stellmotor in der Tür, oder das Kabel zum Stellmotor, oder die Steuerung selbst?
Des weiteren sind Probleme der Elektronik strikt zu trennen von Problemen in den Systemen, die sie überwachen, steuern und regeln. Wenn der Motor in den Notlauf geht, weil die Überwachung diagnostiziert, dass beim Abbrennen des angesammelten Rußes im Dieselpartikelfilter kein Abbrand stattfindet, ist dann der Temperatursensor defekt, oder der Partikelfilter, oder der Regler der im Filter vorhandenen Partikelmasse selbst?
Als erstes muss man sich damit abfinden, dass ein Auto ein komplexes, zusammengesetztes System ist. Auch wenn man nicht plant, Pannen am eigenen Fahrzeug selbst zu beheben, so sollte man dennoch in der Lage sein, Hilfe von aussen in ihrer Funktion zu unterstützen. Das gilt für mechanische, für elektrische und für elektronische Probleme und beginnt damit, dass man die entsprechenden Handbücher schon mal mitführt (in elektronischer oder in Papierform) und ein bisschen weiss, was wo steht, denn der oft besungene Buschmechaniker nimmt sich in der Regel nicht die Zeit, die 1654 Seiten der "DAILY Reparaturanleitung" zu studieren. Diese Handbücher enthalten meist hunderte von äusserst sorgfältig gezeichneten Diagrammen, Schnitt- und Explosionsdarstellungen. Und die richtigen Bezeichnungen der Bauteile. Diese können nämlich schon mal Gold wert sein — und viel Zeit und Missverständnisse einsparen—, wenn man am Telefon oder via Email mit einem Fachmann kommuniziert.
Die Handbücher enthalten auch Schalt- und Verkabelungspläne. Diese muss man aber erst lesen lernen, und dazu gehört eine Legende der verwendeten Symbole für elektromechanische Bauteile. Teilweise sind diese nicht in den Handbüchern selbst aufgeschlüsselt, z.B. weil sie gängigen Normen entsprechen. www.fahrzeug-elektrik.de erklärt eine grössere Anzahl dieser Symbole; das Buch "Kfz-Elektrik" listet sie und ist auch sonst die Lektüre wert. Leider — aber aus gutem Grund — sind die Schaltpläne für mikroelektronische Bauteile nicht in den Handbüchern enthalten, denn um mit ihnen etwas anfangen zu können, braucht es eine mehrjährige Ausbildung und Spezialgeräte, die keiner mitführt.
Wie schafft man es denn also konkret, sich mit der "Elektronik" am eigenen Fahrzeug gut zu stellen? Ist ein CAN-Bus ein Freund oder ein Feind? — Nun, abgesehen von einen Grundverständnis für die Elektrik (Stichworte U = R ∙ I, Spannung, Strom, Widerstand, Parallel- und Serieschaltung, Leistung P = U ∙ I, Diode) sind die folgenden Hilfsmittel unentbehrlich und bringen einen schon ziemlich weit:
ein Multimeter (z.B. Strommesszange Fluke 325: mit dieser Zange kann man Gleichstöme bis 400 Ampère (Startstrom!) und mit einer Auflösung von 10 mA messen, ohne den Stromkreis auftrennen zu müssen): damit separiert man elektrische von elektronischen Problemen.
ein Auslese- / Diagnosegerät für die OBD-II-Schnittstelle
Kann man mit dem Multimeter ein paar grundlegende Messungen ausführen (Spannung, Spannungsabfall, Strom, Widerstände), ist man bereits in der Lage, defekte Sicherungen, Massefehler, gebrochene Kabel, korrodierte Steckverbindungen oder Schalter, etc. zu eruieren. IVECO bietet Kurse für den DAILY, die sich in erster Linie an Kfz-Mechaniker richten, die neu auf dem DAILY arbeiten, aber die Kurse stehen teilweise auch anderen interessierten Personen offen.
Das OBD-Diagnosegerät hilft viele Arten von Parametern und Fehler im Motor selbst und in seinem Umfeld (z.B. Abgasführung) zu bestimmen. Auch wenn man mit den ausgelesenen Werten selbst nicht viel anfangen kann, der Fachmann kann diese meist sehr wohl interpretieren. Das fällt also ins Thema Unterstützung für den Support von aussen.
Um Elektronikfehler generell selbst diagnostizieren und lösen zu können, kommt man um Literaturstudium und praktische Übung nicht mehr herum. Hier bieten sich Bücher an wie "Autoelektrik, Autoelektronik"; natürlich macht dieses Buch noch keinen Elektroniker, aber es hilft bereits bei der Eingrenzung von Problemen, weil man die Teilsysteme erkennen und besser verstehen lernt. Man verliert auch das Unbehagen, wenn man das Wort CAN-Bus hört, denn dieser ist genial einfach aufgebaut und spart mit einem einzigen Draht viele Dutzend Meter Kabel am Fahrzeug; zudem ist er diagnosefähig und diagnostiziert — und "repariert" ! — sich in gewissen Situationen sogar selbst, in dem fehlerhafte Komponenten sich gleich selbst aus der Leitung nehmen.
In diesem Sinn bringt die Autoindustrie laufend Neuerungen mit dem Ziel, die Fahrzeuge besser und im Unterhalt billiger zu machen. Es lohnt sich, hier besser zu verstehen, wie diese Dinge funktionieren.