Wabenkörper mit elektrischer Heizvorrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wabenkorperanordnung mit einer elektrischen Heizvorrichtung. Derartige Wabenkörperan- ordnungen werden insbesondere in Abgasnachbehandlungsanlagen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, insbesondere um dort ein ge ^¬ zieltes Temperaturmanagement zu realisieren.

Um die Emission von Schadstoffen von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, zu begrenzen, werden seit langem katalytische Konverter und/oder Partikelfilter oder dergleichen zum Reinigen des Abgases eingesetzt. Damit eine katalytisch unterstützte Umwandlung der Schadstoffe statt ^¬ findet, muss das Abgas und/oder der katalytische Konverter bzw. der Partikelfilter eine vorgegebene Mindesttemperatur auf ^¬ weisen. Insbesondere nach einem Kaltstart oder Neustart der Verbrennungskraftmaschine ist eine solche Mindesttemperatur oft noch nicht erreicht. Es wird daher versucht, die Temperatur des Abgases und/oder des katalytischen Konverters bzw. Partikel ^¬ filters durch elektrisch betriebene Heizelemente zu erhöhen.

So geht beispielsweise aus der EP-Bl-0783621 ein elektrisch beheizbarer Katalysator hervor, der mit zwei Wabenkörpern ausgebildet ist. Der erste Wabenkörper ist dabei an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen und kann mit Strom durchflössen werden. Aufgrund der ohmschen Widerstandserwärmung erfolgt dann eine signifikante Erwärmung der Blechfolien des ersten Wabenkörpers, wobei die damit in Kontakt befindliche katalytische Beschichtung des ersten Wabenkörpers und/oder das den ersten Wabenkörper durchströmende Abgas erhitzt wird. Aus Stabilitätsgründen ist zudem vorgesehen, dass dieser erste Wabenkörper mittels Stiften und Halteelementen gegen einen nachfolgend angeordneten zweiten Wabenkörper abgestützt ist. Eine solche Ausgestaltung eines elektrisch beheizbaren Kata- lysators hat sich bereits sehr bewährt, verlangt aber noch immer einen relativ hohen Aufwand bei der Herstellung.

Darüber hinaus ist aus der WO-Al-2013064373 eine Abgasnach- behandlungsvorrichtung bekannt, bei der ein Wabenkörper vor ^¬ gesehen ist, an dessen Auslassseite eine Aufnahme für ein Heizelement vorgesehen ist. Dieses Heizelement ist insbesondere durch einen elektrischen Leiter gebildet, der von einem Isolator umgeben ist. Dieses Heizelement ist in der Aufnahme ausgebildet und mit mindestens einer Blechlage des Wabenkörpers verbunden, so dass das Heizelement unverlierbar in dem Wabenkörper befestigt ist. Eine solche Ausgestaltung der Abgasbehandlungsvorrichtung führt dazu, dass diese einfach herzustellen und elektrisch beheizbar ist. Dabei kann das Heizelement während des Her- Stellungsprozesses der Abgasnachbehandlungsvorrichtung in ^¬ tegriert werden, es ist aber auch möglich, das Heizelement nach Herstellung des Wabenkörpers in diesen zu integrieren. Dieses Konzept führt jedoch dazu, dass eine gezielte Bearbeitung der Blechlagen des Wabenkörpers erforderlich ist, und dass das Abgas erst kurz vor dem Austritt aus dem Wabenkörper durch Kontakt mit dem Heizelement erwärmt wird.

In Kraftfahrzeugen steht regelmäßig nur zu bestimmten Zeit ^¬ punkten eine vorgegebene Energie bzw. Spannung zur Verfügung. So konnten zuvor solche elektrischen Heizelemente vielfach nur mit einer Spannung von 12 Volt oder maximal 24 Volt betrieben werden. Nunmehr besteht jedoch die Möglichkeit, dass Bordnetze eine Spannung bis 48 Volt zur Verfügung stellen können. Um hier eine ausreichende ohmsche Widerstandserwärmung zu erreichen, muss das elektrische Heizelement einen relativ hohen elektrischen Wi ^¬ derstand ausbilden. Bevorzugt sind hierbei Ausgestaltungen der Heizelemente, die einen elektrischen Widerstand im Bereich von 0,5 bis 5 Ohm bereitstellen. Die Anwendung bzw. der Einsatz von Energiesystemen bzw. Bordnetzen mit 48 Volt stellt neue Her- ausforderungen an die Ausgestaltung der elektrischen Heiz ^¬ elemente sowie deren Integration in Abgasnachbehandlungsan ^¬ lagen. Dies betrifft einerseits den Betrieb bzw. die Anordnung solcher elektrischen Heizelemente in die Abgasnachbehand ^¬ lungsanlage, als auch die Fertigung von entsprechenden Wa- benkörperanordnungen, die im Hinblick auf die Kosten und die Montage einfach ausgeführt sein sollen.

Problematisch im Zusammenhang mit dem Einsatz von Heizelementen mit hoher Spannung (z. B. 24 Volt oder insbesondere bei 48 V) hat sich die Korrosion herausgestellt. So wurde beispielsweise herausgefunden, dass der Korrosionsabtrag der Materialien für den Heizleiter (z. B. die Metallfolien eines elektrisch be ^¬ heizbaren Wabenkörpers) mit steigender Spannung zunimmt. So konnte ermittelt werden, dass dieser Korrosionsabtrag von einer Reihe von Materialien beim Betrieb mit einem 48-Volt-Netz gegenüber einem klassischen 12-Volt-Netz um einen signifikanten Faktor F ansteigt, wobei F mindestens 3, mindestens 5 oder sogar mindestens 8 (ermittelt in korrosiver Umgebung, nämlich bei einer NaCl-Benet zung) beträgt. Folglich besteht im Hinblick auf einen dauerhaften Betrieb solcher Heizelemente in dieser Umgebung ein erheblicher Anpassungsbedarf.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Waben- körperanordnung angegeben werden, mit der einerseits ein ge- zieltes Temperaturmanagement hinsichtlich der Abgasnachbe ^¬ handlungsanlage erreicht werden kann, die gleichzeitig aber auch besonders effektiv und im Umfeld eines 48-Volt-Bordnetzes arbeitet. Zudem soll die Wabenkörperanordnung unter ver ^¬ schiedensten Umgebungsbedingungen in der Abgasnachbehand- lungsanlage einen kontrollierten Stromfluss bzw. ein gewünschtes Temperaturprofil ermöglichen, insbesondere unter Berücksich ^¬ tigung der thermischen Ausdehnungsverhalten aufgrund von Temperaturschwankungen und/oder Druckimpulsen in der Abgas ^¬ nachbehandlungsanlage. Weiter steht im Fokus, eine Wabenkör- peranordnung vorzuschlagen, die eine verhältnismäßig einfache Montage ermöglicht. Darüber hinaus soll die Wabenkörperanordnung einen relativ geringen Druckverlust ausbilden, wenn diese Wabenkörperanordnung mit elektrischer Heizvorrichtung von einem Abgasstrom durchströmt wird. Außerdem ist erstrebenswert, dass der Einflussbereich der elektrischen Heizung nicht nur auf den Abgasstrom, sondern auch auf den Wabenkörper mit der katalytisch aktiven Beschichtung übertragbar ist.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Wabenkörperanordnung mit elektrischer Heizvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patent ^¬ anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufge ^¬ führten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere auch im Zusammenhang mit den Figuren, veranschaulicht diese Merkmale und gibt weitere Kombinationsmöglichkeiten an, die ebenfalls Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen.

Bei der hier vorgeschlagenen Wabenkörperanordnung mit einer elektrischen Heizvorrichtung ist vorgesehen, dass die elekt ^¬ rische Heizeinrichtung mindestens einen elektrisch isolierten Heizdraht mit einem Drahtdurchmesser umfasst. Dieser Heizdraht ist mittels einer Stiftanordnung an einer Stirnseite eines Wabenkörpers mit einem Abstand von mindestens dem Fünffachen und maximal dem Fünfzehnfachen des Drahtdurchmessers fixiert.

Bezüglich der elektrischen Heizeinrichtung ist anzumerken, dass diese insbesondere so ausgestaltet und eingerichtet ist, dass diese mit einem 48-Volt-Netz betreibbar ist. Die Heizeinrichtung kann einen oder mehrere Heizdrähte umfassen, die elektrisch in Reihe und/oder parallel zueinander verschaltet sein können. Der mindestens eine Heizdraht weist insbesondere einen elektrisch leitfähigen Drahtkern auf, der mit einer Spannungsquelle ei ^¬ nerseits und mit einer elektrischen Masse andererseits kon- taktiert ist. Darüber hinaus ist dieser Drahtkern nach außen (vollständig) elektrisch isoliert, so dass insbesondere eine direkte elektrische Kontaktierung hin zu anderen Bereichen als den Anschlusselektroden, insbesondere ein angrenzendes Gehäuse der Wabenkorperanordnung, die Stiftanordnung und/oder den Wabenkörper, unterbunden ist. Für den Drahtkern bietet sich ein Material umfassend Nickel und Chrom an. Die den Drahtkern umgebende DrahtIsolierung kann zum Beispiel aus pulverförmigem, hochverdichtetem Mineraloxid, beispielsweise Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid, gebildet sein. Der Heizdraht ist demnach be ^¬ vorzugt nach Art eines sogenannten Koaxialkabels ausgeführt, mit innenliegendem elektrisch leitfähigem Drahtkern und außen umgebender DrahtIsolierung . Gerade diese DrahtIsolierung dient auch dazu, den eingangs beschriebenen Korrosionsabtrag deutlich zu minimieren. Zudem kann es hilfreich sein, dass der Heizdraht zusätzlich mit einem Drahtmantel ausgeführt ist, der wiederum aus Metall ist. Eine solche Ausgestaltung des Heizdrahts führt dazu, dass die aufgrund der ohmschen Widerstandserwärmung im Drahtkern entstehende Hitze schnell und umfassend auf den metallischen Drahtmantel abgegeben werden kann, wobei, ausgehend von dort durch eine direkte Kontaktierung des Abgases und/oder der Stiftanordnung, eine Wärmeleitung effektiv erfolgen kann. Im Hinblick auf das Einsatzgebiet der Wabenkorperanordnung ist ein hochtemperaturfester und korrosionsbeständiger Drahtmantel bevorzugt, beispielsweise ein Stahl (wie Inconel® 600).

Der Drahtkern wird in vielen Anwendungen einen über die Länge gleichmäßig ausgeprägten Drahtkernquerschnitt aufweisen. Es ist jedoch möglich, dass der Drahtkernquerschnitt über die Länge variiert, beispielsweise verkleinert wird, um in vorbestimmten Abschnitten eine vorbestimmte erhöhte Heizleistung zu reali ^¬ sieren .

Der Heizdraht hat auch einen (durch die Außenwandung definierten) Drahtdurchmesser, mit dem im Wesentlichen die räumliche Aus ^¬ dehnung des Heizdrahts selbst charakterisiert werden kann.

Intensive Untersuchungen haben gezeigt, dass der Einsatz eines solchen elektrisch isolierten Heizdrahts stromaufwärts eines Wabenkörpers, gerade im Verbund mit einem 48-Volt-Netz, sehr gute Möglichkeiten für ein gezieltes Temperaturmanagement reali ^¬ siert, wenn eine entsprechende Heizvorrichtung beabstandet zu dem Wabenkörper positioniert ist , in dem dann eine (katalytische) Umsetzung von Schadstoffen bei einer vorgegebenen bzw. bekannten bzw. eingestellten Mindesttemperatur erfolgt. Auch im Hinblick auf die weiter oben aufgeführten Ziele wurde herausgefunden, dass diese elektrische Heizeinrichtung dann mittels einer Stift ^¬ anordnung an einer Stirnseite des Wabenkörpers mit dem vor ^¬ definierten Abstand von mindestens dem Fünffachen und maximal dem Fünfzehnfachen des (mittleren) Drahtdurchmessers zu positio ^¬ nieren ist. Mit anderen Worten bedeutet das, dass das Abgas zunächst die elektrische Heizeinrichtung mit dem mindestens einen elektrisch isolierten Heizdraht durchströmt und sich danach (nur) entlang der Stiftanordnung weiter bewegt, bevor es schließlich in den Wabenkörper eindringt. Insbesondere wurde herausgefunden, dass bei Unterschreitung des hier vorge ^¬ schlagenen Abstandes vom Fünffachen des Drahtdurchmessers ein ungünstiges Einströmverhalten des Abgases an der Stirnseite des Wabenkörpers erfolgt. Zudem können sich dort anlagernde Ruß- brücken abbrennen und langfristig zu einer Beschädigung der Wabenkörperanordnung führen. Wird der Abstand dahingehend vergrößert, dass das Fünfzehnfache des Drahtdurchmessers überschritten wird, kann die Wabenkörperanordnung zu uner ^¬ wünschtem Schwingen und/oder Vibrieren neigen, wodurch ebenfalls die Dauerhaltbarkeit der Wabenkörperanordnung gefährdet ist. Der hier angegebene Bereich des Abstandes vom Fünffachen bis zum Fünfzehnfachen des Drahtdurchmessers erlaubt zudem eine aus ^¬ reichende Relativbewegung zwischen der Heizeinrichtung und dem Wabenkörper in Folge der wechselnden Umgebungsbedingungen in einer Abgasnachbehandlungsanlage. Ganz besonders und bevorzugt ist, dass dieser Abstand im Bereich vom Achtfachen bis Drei ^¬ zehnfachen des Drahtdurchmessers gewählt wird.

Die Stiftanordnung umfasst insbesondere eine Vielzahl von separaten Stiften, die den mindestens einen elektrisch iso ^¬ lierten Heizdraht in dem vorgegebenen Abstand fixieren und selbst zudem (nur noch) mit dem nachgelagerten Wabenkörper im Kontakt sind bzw. dort befestigt sind. Die Stiftanordnung ist zudem insbesondere so ausgestaltet, dass diese eine Wärmeleitung von der Heizeinrichtung bzw. dem Heizdraht hin zum Wabenkörper ermöglichen. Die Stiftanordnung bzw. die Stifte sind demnach zumindest teilweise mit wärmeleitendem Material ausgefüllt, insbesondere im Kontaktbereich der Stiftanordnung mit dem Heizdraht .

Besonders bevorzugt ist, dass die elektrische Heizeinrichtung einen einzelnen Heizdraht umfasst, der so angeordnet ist, dass dieser eine Heizscheibe bildet, die mit gleichem Abstand zur Stirnseite des Wabenkörpers fixiert ist. In diesem Fall kann der einzelne Heizdraht mäanderförmig, spiralförmig oder dergleichen und/oder im Wesentlichen in einer Ebene bevorzugt gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Dabei überdeckt der einzelne Heizdraht einen Teilbereich und/oder die Gesamtheit der Stirnfläche des nachfolgenden Wabenkörpers und bildet so eine Art Scheibe aus. Klar ist, dass der Heizdraht bevorzugt so verlegt ist, dass noch ausreichend Zwischenräume zwischen den Heizdrahtschleifen existieren, durch die das Abgas hindurchdringen kann. Bevorzugt ist, dass bezüglich der gewünschten überdeckten Fläche der Stirnseite des Wabenkörpers zwischen 20 % und 60 % durch den elektrischen Heizdraht bedeckt ist. Die Zwischenräume bzw. der Überdeckungsgrad ist unter Berücksichtigung des maximal er- laubten bzw. gewünschten Druckabfalls der Wabenkörperanordnung zu wählen, was für den Fachmann auf diesem Gebiet kein Problem darstellt. Auch wenn es grundsätzlich möglich ist, die Heiz ^¬ scheibe schräg zur Stirnseite des Wabenkörpers zu fixieren, so dass der oben genannte Abstand jedenfalls auch an der Engstelle realisiert ist, so ist doch bevorzugt, dass eine im Wesentlichen parallele Anordnung der Heizscheibe mit Bezug zur Stirnseite des Wabenkörpers realisiert ist. Ist beispielsweise auch die Stirnseite des Wabenkörpers schräg zur Strömungsrichtung des Abgases positioniert, dann ist ebenfalls bevorzugt, dass die Heizscheibe gleichermaßen schräg zur Strömungsrichtung des Abgases mit gleichbleibendem Abstand über die gesamte Stirnseite ausgerichtet ist. Grundsätzlich ist auch möglich, dass mehrere Heizscheiben, die jeweils von einem einzelnen Heizdraht gebildet werden, in Strömungsrichtung des Abgases hintereinander an ^¬ geordnet und mit einer (insbesondere einzelnen) Stiftanordnung mit gleichbleibendem Abstand jeweils zur Stirnseite des Wa- benkörpers fixiert sind.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Stiftanordnung eine Vielzahl von separaten Stiften umfasst, die sich in von der Stirnseite des Wabenkörpers ausgehende Hohlräume erstrecken und dort befestigt sind. Ganz besonders bevorzugt ist, dass die Stiftanordnung ausschließlich aus einer Vielzahl von separaten Stiften gebildet ist. Der hier verwendete Begriff „Stift" ist breit zu interpretieren und soll im Wesentlichen zum Ausdruck bringen, dass ein längliches Element vorliegt, welches den eingangs genannten Abstand überspannt und dementsprechend gegenüberliegende Endbereiche hat, die einerseits mit dem Heizdraht und andererseits mit den Hohlräumen des Wabenkörpers zusammenwirken können. Die konkrete Ausgestaltung der Endbe ^¬ reiche der Stifte kann anwendungsorientiert ausgeprägt sein, beispielsweise in Zylinderform, in Kegelform, mit einem Haken, mit einer Öse, mit einem Anschlag, mit einer Fase und dergleichen . Grundsätzlich ist nicht erforderlich, dass jeder Stift in Hohlräume des Wabenkörpers eindringt. Beispielsweise ist es möglich, dass bei einer Ausgestaltung des Wabenkörpers als Partikelfilter mit wechselseitig verschlossenen Kanälen (Stopfen) , sich ein Teil der Stifte in die Kanäle hinein erstreckt und ein anderer Teil in die Stopfen und/oder Kanalwand hinein. Die Hohlräume können beispielsweise auch nach Art von durch ^¬ gehenden und/oder nachfolgend verschlossenen Kanälen, Falten, Taschen, etc. gebildet sein. Die Befestigung der Stifte in den Hohlräumen erfolgt insbesondere mittels Stoffschluss (Mate ^¬ rial-Material-Verbindung) , insbesondere durch eine Hartlöt- anbindung, eine Sinteranbindung, einer Diffusionsanbindung, einer Schweißanbindung oder dergleichen. Die Anzahl der Stifte ist wiederum unter Berücksichtigung der konkreten Ausgestaltung der Heizeinrichtung, des Wabenkörpers und/oder der Abgas ^¬ nachbehandlungsanlage zu wählen. Regelmäßig wird die Anzahl der Stifte mindestens zehn betragen, insbesondere mindestens zwanzig oder mindestens dreißig.

Ganz besonders bevorzugt ist, dass die Stiftanordnung metallisch ist. Dies kann einerseits meinen, dass die Stiftanordnung metallische Teilbereiche aufweist, bevorzugt ist jedoch, dass die Stiftanordnung (bzw. die separaten Stifte) vollständig (nur) aus Metall sind. Die metallische Ausgestaltung der Stiftan ^¬ ordnung ermöglicht insbesondere eine effiziente Wärmeleitung von der elektrischen Heizeinrichtung bzw. dem Heizdraht hin zum Wabenkörper und/oder das daran entlangströmende Abgas. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der Heizdraht mit einem metallischen Drahtmantel ausgeführt ist. Gerade diese Aus ^¬ gestaltung ist auch bevorzugt, weil so eine einfache Verbindung zwischen dem Drahtmantel und der Stiftanordnung bzw. dem Stift ermöglicht ist, wiederum bevorzugt mittels Stoffschluss (Ma ^¬ terial-Material-Verbindung) . Auch in diesem Fall ist bezüglich der Stiftanordnung ein Metall zu wählen, welches den hohen Temperaturen und der korrosiven Umgebung in der Abgasnachbe- handlungsanlage dauerhaft standhält.

Außerdem wird als vorteilhaft angesehen, dass der mindestens eine Heizdraht einen ovalen Drahtquerschnitt aufweist. Bei einer solchen Ausgestaltung des Heizdrahts wird bei einer Anstromung des Heizdrahts von Abgas ein unterschiedlicher Strömungswi ^¬ derstand erzeugt, je nachdem, ob die Abgasströmung auf den größeren Drahtdurchmesser oder den kleineren Drahtdurchmesser des ovalen Drahtquerschnitts auftrifft. Insofern ist besonders bevorzugt, dass der Heizdraht so in der Wabenkörperanordnung angeordnet ist, dass ein möglichst geringer Strömungswiderstand erzeugt wird, also der ovale Drahtquerschnitt mit seinem kleinsten Drahtdurchmesser der Strömung entgegensteht. Auf diese Weise kann ein gleichzeitig relativ großflächiger Drahtquer ^¬ schnitt zur Erzeugung des gewünschten elektrischen Widerstandes bereitgestellt werden, ohne dass die Durchströmung der Heiz ^¬ einrichtung bzw. der Wabenkörperanordnung übermäßig behindert wird. Ganz besonders bevorzugt ist, dass das Verhältnis von maximalem Durchmesser zu minimalem Durchmesser des ovalen Drahtquerschnitts 5:1 oder größer beträgt. Im Hinblick auf die Formangabe, dass hier ein „ovaler" Drahtquerschnitt vorliegt, wird insbesondere die Herstellung eines solchen Heizdrahts berücksichtigt. Die hier angegebenen Durchmesserverhältnisse lassen sich natürlich gleichermaßen mit anderen Drahtquer ^¬ schnittsformen realisieren, wie beispielsweise eine Recht ^¬ eck-Form, usw.

Weiter wird eine Wabenkorperanordnung als vorteilhaft angesehen, bei der die Stiftanordnung eine Vielzahl von Stiftdurchgängen aufweist, durch die der mindestens eine Heizdraht hindurch ^¬ geführt ist . Insbesondere ist in diesem Fall zumindest ein Anteil oder sogar die Gesamtheit der Stifte mit Stiftdurchgängen (z. B. nach Art einer Öse, einer Schlaufe, einer Bohrung, etc.) ausgeführt, so dass der Heizdraht dort hindurchgeführt werden kann. Zudem ist bevorzugt, dass nicht nur eine reine Führung des Heizdrahts in den Stiftdurchgängen erfolgt, sondern dass dort gleichzeitig eine dauerhafte Verbindung zwischen der Stift ^¬ anordnung und dem Heizdraht realisiert ist.

Die elektrische Heizvorrichtung kann grundsätzlich zwei ge ^¬ genüberliegende Elektroden aufweisen. Dies bietet den Vorteil, dass die gegenüberliegenden Elektroden gleichermaßen eine stabile Anordnung der elektrischen Heizvorrichtung bzw. des Heizdrahts unterstützen. Außerdem kann ein gerichteter Stromfluss generiert werden.

Für die Wabenkorperanordnung kann ein gemeinsames Gehäuse vorgesehen sein, in dem die elektrische Heizvorrichtung und der Wabenkörper angeordnet sind. Insbesondere kann über das ge ^¬ meinsame Gehäuse und gegebenenfalls die daran befestigten (gegenüberliegenden) Elektroden eine stabile und geschützte Wabenkorperanordnung mit einer solchen elektrischen Heizvor ^¬ richtung realisiert sein. Die Stiftanordnung dient insbesondere auch dazu, eine elektrische Stromführung hin zu dem Gehäuse zu unterbinden . Grundsätzlich ist auch möglich, eine Mehrzahl von Heizvor ^¬ richtungen mit separat regelbaren Stromversorgungseinheiten vorzusehen. Diese Mehrzahl von Heizvorrichtungen kann bei- spielsweise jeweils ein Segment der Stirnseite des Wabenkörpers überspannen und/oder sich durchdringende Heizschleifen aus ^¬ bilden, die sich jeweils über die gesamte Stirnfläche des Wabenkörpers erstrecken. Dabei kann die Heizvorrichtung bei ^¬ spielsweise mit unterschiedlichen Heizdrähten ausgeführt sein und/oder mit unterschiedlichen Spannungen bzw. Strömen ( zeitgleich und/oder zeitlieh nacheinander) betrieben werden . So können insbesondere verschiedene Wärmeleistungen der Heiz ^¬ vorrichtung durch einfaches Zuschalten bzw. Abschalten von Hei zVorrichtungen realisiert werden.

Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei einem Kraft ^¬ fahrzeug mit einer Abgasnachbehandlungsanlage, einer Strom ^¬ versorgungseinheit, einer Wabenkörperanordnung mit einer elektrischen Heizvorrichtung gemäß der hier vorgeschlagenen Bauart sowie einer Kontrolleinheit, wobei die Kontrolleinheit mit der Stromversorgungseinheit und der Wabenkörperanordnung verbunden ist. Die Kontrolleinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, bedarfsgerecht die elektrische Heizvorrichtung mit der Stromversorgungseinheit zu kontaktieren, so dass ein gezielter Stromfluss durch die elektrische Heizvorrichtung erzielbar ist, um bestimmte Temperaturbedingungen in der Ab ^¬ gasnachbehandlungsanlage (dem Abgas und/oder dem Wabenkörper und/oder nachgeordneten Abgasnachbehandlungseinheiten wie katalytische Konverter, Partikelfilter, Absorber, etc.) zu realisieren. Dabei ist ebenfalls vorgesehen, dass zumindest der in der Wabenkörperanordnung integrierte Wabenkörper eine ka- talytisch aktive Beschichtung (beispielsweise einen Oxidati- onskatalysator) aufweist. Der Wabenkörper ist bevorzugt mit mindestens einer metallischen, insbesondere zumindest teilweise strukturierten, Lage gebildet. Die metallische Lage kann insbesondere als Blechlage (z. B. als Folie, ggf. mit Mikrostrukturen, Leitflügeln, Öffnungen, Schlitzen, Wellstruktur, etc.), als Vlies (z. B. mit einer chaotischen Anordnung von Drahtfilamenten) und/oder als Gitter bzw. Gewebe (z. B. ebenfalls aus Drähten) ausgeführt sein. Das Metall ist dabei hochtemperaturfest und korrosionsbeständig und damit geeignet, dauerhaft den Bedingungen in einer Abgas ^¬ nachbehandlungsanlage zu widerstehen.

Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Stromversor- gungseinheit Bestandteil eines 48-Volt-Net zes ist und ent ^¬ sprechend Strom zur Verfügung stellen kann.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass in den Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten dargestellt sind, die die hier beschriebene Erfindung jedoch nicht beschränken sollen. Es zeigen schematisch:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer Wabenkörperan- Ordnung,

Fig. 2: perspektivisch eine Ausführungsvariante eines

Heizdrahts, Fig. 3: eine Ausgestaltung einer Stiftanordnung im

Detail, und

Fig. 4: ein Kraftfahrzeug mit einer Abgasnachbehand ^¬ lungsanlage .

In den Figuren werden regelmäßig gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist aber darauf hinzuweisen, dass die jeweils aufgezeigten Gestaltungsformen der Bauteile bzw. deren Interaktion miteinander in einer Figur nicht zwingend zusammengehörig aufgefasst werden müssen. Vielmehr ist es möglich, Bauteile und/oder Funktionen aus einer Figur mit Bauteilen und/oder Funktionen mindestens einer anderer Figur zu kombinieren. Ebenso ist auch möglich, Teilaspekte bzw. einzelne Bauteile aus den Figuren zu extrahieren und allein zu betrachten. Etwas anderes soll nur gelten, soweit dies hier nachfolgend explizit zum Ausdruck gebracht wird.

Fig. 1 zeigt eine Wabenkörperanordnung 1 mit einem außen an ^¬ gedeuteten Gehäuse 16, welches üblicherweise auch die für das Abgas durchströmbare Leitung 26 nach außen hin begrenzt. Rechts (bzw. stromabwärts) ist ein Wabenkörper 7 mit seiner Stirnseite 6 dargestellt. Üblicherweise tritt das Abgas über diese Stirnseite 6 in den Wabenkörper 7 ein. Der Wabenkörper 7 kann mit mindestens einer zumindest teilweise strukturierten metalli ^¬ schen Lage, mit einem metallischen Vlies, mit einem Gewebe, mit einem Gitter und/oder aus einem extrudierten Material be- reitgestellt werden. Mittels einer Stiftanordnung 5 ist die elektrische Heizvorrichtung 2 in einem vorgegebenen Abstand 8 positioniert und gegen die Stirnseite 6 abgestützt. Die hier gezeigte Heizvorrichtung 2 ist nach Art einer Heizscheibe 10 mit gleichbleibendem Abstand 8 über die gesamte Stirnseite 6 des Wabenkörpers 7 ausgebildet. Im hier gezeigten Fall ist die Heizvorrichtung 2 mit einem einzelnen Heizdraht 3 ausgestattet, der mäanderförmig die Stirnseite 6 des Wabenkörpers 7 (voll ^¬ ständig) überspannt. Dabei sind gegenüberliegend zwei Elektroden 15 vorgesehen, die Strom (elektrisch isoliert) durch das Gehäuse 16 hindurch zu- und abführen können. Über diese Elektroden 15 ist der Heizdraht 3 beispielsweise mit einer hier nicht dargestellten Stromversorgungseinheit bzw. der elektrischen Masse verbunden.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Variante eines Heizdrahtes 3, der nach Art eines Koaxialkabels ausgeführt ist. In der Mitte bzw. zentral ist dabei der elektrisch leitende Drahtkern 22 vor ^¬ gesehen, der einen Drahtkernquerschnitt 28 ausbildet. Diesen Drahtkern 22 koaxial nach Art eines Hohlzylinders umgebend ist die DrahtIsolierung 9 vorgesehen. Wiederum koaxial darüber und vollständig umschließend ist ein metallischer Drahtmantel 23 vorgesehen. Dieser Aufbau ist bevorzugt vollständig zwischen den beiden Elektroden der Heizvorrichtung realisiert. Ebenfalls geht aus Fig. 2 hervor, dass der (äußere) Drahtquerschnitt oval ausgeführt ist und insofern einen maximalen und minimalen Drahtdurchmesser 4 ausbildet. Fig. 3 zeigt ein Detail einer Ausführungsvariante einer Stiftanordnung 5, wobei hier beispielhaft zwei unterschiedliche Stifte 11 veranschaulicht sind, was bei einer Stiftanordnung 5 jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Die Stifte 11 sind mit dem hier unten dargestellten Endbereich so positioniert, dass diese in den Wabenkörper 7, nämlich in von der Stirnseite 6 ausgehende Hohlräume 12 hineinragend, befestigt sind. Hierzu dient insbesondere eine Anbindung 24, beispielsweise mittels eines Hartlotes, insbesondere wenn die Stifte 11 und der Wa ^¬ benkörper 7 in dem Bereich metallisch ausgeführt sind. Damit nunmehr der hier angedeutete Heizdraht 3 in dem vorgegebenen Abstand 8 dauerhaft zur Stirnseite 6 des Wabenkörpers 7 fixiert ist, weisen die Stifte 11 Stiftdurchgänge 14 auf, in denen der Heizdraht 3 geführt bzw. gehalten ist. In der linken Ausprägung des Stifts 11 ist der Stiftdurchgang 14 nach Art einer (ge- schlossenen) Öse vorgesehen, während der rechts dargestellte Stift 11 einen Stiftdurchgang 14 nach Art eines Hakens oder einer Schleife ausbildet, in der der Heizdraht 3 aufgenommen ist. Die Fixierung des Heizdrahts 3 bezüglich der Stifte 11 kann auch durch ein separates Klemmelement 27 (hier z. B. nach Art einer Klemmschraube) erreicht werden. Bevorzugt ist jedoch unter Umständen eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen dem (me ^¬ tallischen) Stift 11 und dem (außen metallischen) Heizdraht 3.

Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass hier nicht ein vollständiger Auszug des Wabenkörpers 7 gezeigt ist, sondern nur ein Teilbereich nahe der Stirnseite 6. Die Hohlräume 12 werden hier insbesondere durch Blechlagen 21 gebildet, beispielsweise nach Art von strukturierten und/oder glatten Blechfolien .

Zur Veranschaulichung des Anwendungsgebiets wird in Fig. 4 noch ein Kraftfahrzeug 18 dargestellt, das eine Verbrennungs- kraftmaschine 25 und eine nachgelagerte Abgasnachbehand ^¬ lungsanlage 19 umfasst. In dieser Abgasnachbehandlungsanlage 19 ist die hier vorgeschlagene Wabenkorperanordnung 1 mit einer Mehrzahl von elektrischen Heizvorrichtungen 2 integriert, wobei die Heizvorrichtungen wieder gegen einen nachgelagerten Wa ^¬ benkörper 7 abgestützt werden. Das Kraftfahrzeug 18 weist zudem eine Kontrolleinheit 20 auf, mit der, gegebenenfalls aufgrund von Messwerten und/oder Betriebsweisen der Verbrennungskraftma ^¬ schine 25, bedarfsgerecht Strom von einer Stromversorgungs- einheit 17 hin zu den mehreren elektrischen Heizvorrichtungen 2 zugeführt werden kann.

Das hier vorgeschlagene Konzept einer Wabenkorperanordnung mit einer elektrischen Heizvorrichtung erlaubt insbesondere eine Integration in ein 48V-Bordnetz eines Kraftfahrzeuges, wonach mit dem mindestens einen Heizdraht ein elektrischer Widerstand im Bereich von 0,5 - 5 Ohm bereitgestellt wird. Gerade im Fall eines koaxial aufgebauten Heizdrahtes mit äußerem metallischem Drahtmantel kann die Stiftanordnung direkt an den Heizdraht angelötet werden, wodurch die Herstellung vereinfacht wird. Außerdem erlaubt dieses Konzept einen Wärmeeintrag über Wär ^¬ meleitung hin an den (beschichteten) Wabenkörper, so dass ein schneller Konvertierungsstart ermöglicht ist. Insbesondere lassen sich damit auch besonders kleine Heizleistungen (aufgrund des relativ hohen elektrischen Widerstands) einstellen.