Zur Technik von Elektroautos halten sich hartnäckig Gerüchte. Eines davon will nun Prof. Dr.-Ing. Boris Schilder, Professor für Thermodynamik und Strömungslehre an der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS), aus der Welt schaffen. Er sagt: E-Autos gehen auch bei Rekordhitze nicht in Flammen auf.
Die in Elektroautos üblichen Lithium-Ionen-Akkus sollten in einem Temperaturfenster von 15 bis 35 Grad betrieben und gelagert werden. Bei niedrigeren Temperaturen sinke die Leistung und der elektrische Widerstand der Batterie steige an. Dadurch verringere sich die Reichweite des Elektroautos. Bei Temperaturen oberhalb von 35 Grad reduziere sich dagegen die Lebensdauer von Batterien.
Thermomanagement-Systeme, die kühlen und häufig auch heizen können, sorgen in Elektroautos dafür, dass die Batterietemperatur im oben genannten Temperaturfenster gehalten wird, erklärt Prof. Schilder, der selbst solche Systeme für die Autoindustrie entwickelt hat. „Sicherheitskritisch werden erst Batterietemperaturen im Bereich ab ca. 130 Grad. Bei diesen Temperaturen können Kurzschlüsse und/oder chemische Reaktionen auftreten und Brände ausgelöst werden.“
Elektroautos geraten laut dem Wissenschaftler trotz sehr hoher Außentemperaturen nicht in Brand: Das Thermomanagement sorge dafür, dass die Batterietemperatur im sicheren Bereich bleibt. Bei einigen Herstellern arbeite das System auch bei geparkten Fahrzeugen, hauptsächlich, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Selbst wenn kein Thermomanagement die Batterie kühlt, weil entweder keines vorhanden ist oder es versagt, sorge eine Temperaturüberwachung dafür, dass sich die Batterie vor dem Erreichen kritischer Temperaturen abschaltet.
Ist das E-Auto geparkt, befinde sich die Batterie nicht im Betrieb und generiere auch keine Abwärme. Selbst bei sehr hohen Außentemperaturen, Sonneneinstrahlung und ohne aktives Thermomanagement würden innerhalb der Batterie keine sicherheitskritischen Temperaturen von mehr als 130 Grad erreicht.
„Elektrofahrzeuge sind relativ sicher“
„Elektrofahrzeuge sind relativ sicher, und ich halte einen Brand bei einem Fahrzeug mit konventionellem Antrieb mit Verbrennungsmotor für wahrscheinlicher“, so der Experte. Aufgrund der Neuheit der Technologie stünden E-Fahrzeuge jedoch stärker im Fokus der Berichterstattung, einzelne Unfälle fallen daher stärker auf. Die in den Medien behandelten Vorfälle würden meist durch Unfälle, fehlerhafte Batteriezellen, Elektronik- oder Software-Fehler verursacht und nicht durch hohe Außentemperaturen.
Hohe Umgebungstemperaturen beeinträchtigen zwar nicht die Sicherheit, reduzieren aber die Batterielebensdauer und Reichweite eines Elektroautos. Der Energieverbrauch des Thermomanagement-Systems und der Klimaanlage kann die Reichweite bei Umgebungstemperaturen von 40 Grad gegenüber moderaten Temperaturen von 20 Grad im Extremfall um bis zu 50 Prozent reduzieren, sagt Prof. Schilder. Leistungslimitierungen aufgrund hoher Umgebungstemperaturen seien nicht die Regel, könnten aber bei Elektroautos mit unzureichendem Thermomanagement-System auftreten.
Wim meint
Wie sieht die erwärmung der Batterien aus bei Schnellladung?
ChristianS meint
Wie verhält sich denn das nicht vorhandene Thermomanagement z.B. eines Nissan Leafs, wenn ich ihn bei 40° über die Autobahn jage und danach bei 42,5° in Lingen in die Sonne parke? Gibt es da wenigstens Lüfter, die nachlaufen? Oder einen schönen Hitzestau unter dem Auto?
alupo meint
Selbst dabei ist man von den genannten >130 C weit entfernt.
Schlimmer als Dein Beispiel finde ich die folgende Situation: Ein dunkler Asphalt hat sich über Stunden durch direkte Sinneneinstrahlung auf z.B über 60 C aufgeheizt, kühlende Winde gab es nicht. Wenn dann ein eAuto darüber abgestellt wird, wird der oft im Boden verbaute Akku schon „etwas erhitzt“.
Auch deshalb (nicht nur wegen des möglichen Ladens bei Temperaturen von unter 0 C im Winter) halte ich ein aktives Temperarurmanagement für höchst empfehlenswert (bei der aktuell verbauten Akkutechnik).
Peter W meint
Wir brauchen mehr begrünte Parkplätze und Springbrunnen.
Uwe meint
Wir brauchen mehr Parks mit Springbrunnen.
Weg mit den Autos.
Sukram meint
Li-Plating zählt eigentlich nicht zur Thermodynamik, nicht einmal zur Physik, Herr Professor.
Nebenbei- Flugverbot für bestimmte MacBooks.
Skodafahrer meint
Li-Plating ist stark temperaturabhängig. Der erlaubte Ladestrom fällt stark mit fallenden Temperaturen. In der Literatur gibt es hierzu grafische Darstellungen.
In der Thermodynamik geht es hier um thermisch optimale Bedingungen für die Ladung, um den maximal erlaubten Ladestrom ohne irreversibles Lithium-Plating.
Sukram meint
Nein, eigentlich nicht:
Thermo-Dynamik, Hauptsätze der…, Wärme-Kraftmaschinen, Carnot… da gehts nchtmal (direkt) um Batteriekühlsysteme ;-)
Jörg2 meint
Alles materielle ist letztendlich „Physik“.
McGybrush meint
Es gibt auch für bestimmte Menschen Flugverbot. Deswegen sind aber nicht alle Menschen schlecht sondern.
Liegt halt an diesem einem speziellen Macbook und nicht an der grundlegenden Technik. Denn es stehen dem 1 Verbot aber auch 10.000de Erlaubnis gegenüber.
Wie schon erwähnt: Der Focus auf etwas verändert die Wahrnehmung.