Batterien in Elektrofahrzeugen müssen unterschiedlichen herausfordernden Situationen standhalten: Hitze, Kälte, schneller Temperaturwechsel – etwa von einer klimatisierten Garage zu Sommerwärme –, Luftfeuchtigkeit, bis hin zur Belastung der Batterie und ihrer Komponenten durch Stöße.
Rund neun Millionen Euro werden von AVL und TU Graz in den Aufbau des Forschungszentrums investiert. Am Freitag wurde die neue Testinfrastruktur vorgestellt; bis alle Prüfstände finalisiert und einsatzbereit sind, dauert es aber noch einige Monate, und so soll das „Battery Safety Center Graz“ 2021 offiziell eröffnet werden.
Testungen für bessere Vorsorge
Auf 550 Quadratmeter Fläche sollen Batterien auf unterschiedlichste Weise gezielt an ihre Belastungsgrenze geführt werden. Dabei sollen Daten zur Sicherheit der jeweiligen Systeme gewonnen werden.
„Ganz wichtig ist, dass man diese Situationen, die in den künftigen Jahren im Straßenverkehr öfter vorkommen werden, dass man die genau analysiert und auch wissenschaftlich auswertet, um damit letztendlich in der Konstruktion der Batterien und in der Ausführung, aber auch in vielen anderen Betriebsparametern entsprechend Vorsorge treffen zu können“, erklärt der Rektor der TU Graz, Harald Kainz, die Notwendigkeit eines solchen Zentrums.
Zentrum ermöglicht individuelle Analyse
Herzstück der Anlage werden drei Klimakammern von AVL sein, in denen Batterien von Elektro-Fahrzeugen bei Temperaturen zwischen minus 40 und plus 90 Grad geprüft werden: „Dabei können wir die Batterien durch individuell programmierbare Zyklen gezielt altern und bekommen detaillierte Informationen zur Analyse der Batterieperformance“, schildert Jörg Moser, Leiter des Forschungszentrums am Institut für Fahrzeugsicherheit. Das wäre unter normalen Bedingungen bei Testfahrten nur sehr schwer bis gar nicht zu bewerkstelligen.
Theorien mit Praxis überprüfen
Auch eine eigene Crash-Anlage für Batterien, die an der TU Graz entwickelt wurde, ist Teil des neuen Zentrums: Dort werden die Batterien auf Schlitten montiert und extrem beschleunigt oder abgebremst. Indem auch der Aufprall simuliert wird, können die AVL-Spezialisten ihre Theorien aus Simulationen in der Praxis überprüfen, erklärt Robert Fischer von AVL: „Man kann eine komplette Batterie an die Wand knallen und schauen, was passiert und schauen, ob das – mit vielen Sensoren bestückt – das Gleiche ist, als wir davor in der Berechnung erhofft haben.“
„Batman“, „Robin“ und „Riddler“
Auch das schnelle Laden und Entladen kann in der Anlage überprüft werden – in einer speziellen Einheit namens „Batman“. Dazu gibt es dann auch noch eine Teststrecke „Robin“ und eine mit der Bezeichnung „Riddler“, wo Batterien fachgerecht zerlegt und zur Entsorgung vorbereitet werden.