Brennende Lithium-Akkus in Autos können schnell zur Gefahr für Menschen und die Umwelt werden. Bisherige Warnsysteme reagieren erst wenige Minuten vor der Selbstentzündung einer Batterie, dem sogenannten thermischen Durchgehen. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) entwickelt zusammen mit dem Zulieferer Vitesco Technologies ein Frühwarnsystem, das schon Wochen vorher auf mögliche gefährliche Schädigungen des Akkus hinweisen soll.
Gesetzliche Vorschriften in der EU regeln, dass ein Elektroauto mindestens fünf Minuten vor dem thermischen Durchgehen des Akkus ein Warnsignal an die Personen in der Fahrgastzelle abgeben muss. Dies geschieht meist über das Batteriemanagementsystem (BMS), die elektronische Steuerungseinheit des Akkus. Das BMS überwacht die Leistung und den Zustand einzelner Batteriezellen und Zellverbünde.
Bisherige Warnsysteme registrieren schadhafte Veränderungen der Akkus über Sensoren, die auf verdächtige Temperatur- oder Druckveränderungen innerhalb der Batterie reagieren. Der Nachteil dabei: Ein Alarm wird erst ausgelöst, wenn die Batterie bereits gravierend geschädigt ist. Ein thermisches Durchgehen und damit wahrscheinlich auch die vollständige Zerstörung der Batterie sind zu diesem Zeitpunkt meist unvermeidlich.
In Kooperation mit Vitesco forscht die BAM an einem Warnsystem, das kritische Veränderungen in einzelnen Batteriezellen früher anzeigen und so helfen soll, einen Totalverlust zu vermeiden. Grundlage des Frühwarnsystems ist ein Verfahren, das fortwährend den elektrischen Wechselstromwiderstand – die Impedanz – in der Zelle misst und analysiert.
„Eine Veränderung der Impedanz kann auf verschiedene Defekte oder unerwünschte Zustände hinweisen“, erklärt Tim Tichter, der im Rahmen des Projekts an der BAM forscht. „Diese können z.B. durch Vibrationen, Stöße, thermische Belastungen, Materialversagen oder auch Herstellungsfehler hervorgerufen werden. Unabhängig von der jeweiligen Ursache ist jedoch in jedem Fall eine Änderung der Impedanz zu erwarten.“
Bislang sind für aussagekräftige Impedanzanalysen lange Messzeiten notwendig. Sie verhindern die Implementierung derartiger Analysen in ein BMS. Der Ansatz des Projekt-Teams: Es modifiziert die Messmethodik, sodass eine hohe Beschleunigung in Aufzeichnung und Verarbeitung der Impedanzdaten möglich ist. Das auf dieser Technologie basierende Frühwarnsystem soll im Ernstfall einen Service initiieren oder als sofortige Schutzmaßnahmen, zum Beispiel das Abschalten einzelner Zellen, auslösen.
Torsten meint
Es soll also im Betrieb die Impedanz jeder einzelnen Zelle gemessen werden?
Na dann…
M. meint
Du wirst lachen, die Technik gibt es bereits.
Bisher natürlich nicht im nötigen Kostenrahmen und im Format, aber dann hätte man ja nichts mehr zu entwickeln.
volsor meint
Bei der Häufigkeit der Batterie Brände wohl er überflüssig und zusätzliche kosten.
Das System hätte man vor 100 Jahren beim Verbrenner einführen sollen , dann würden vielleicht nicht jedes Jahr 15000 Verbrenner abbrennen.
M. meint
Jeder Brand ist einer zu viel. Wenn ein Brand auf diese Weise verhindert werden kann, sollte man sich das ansehen. Letztlich geht es nicht nur um das brennende Auto, sondern auch um das Vertrauen der Menschen in die Technik.
Nebenbei:
Es ist richtig, dass viel mehr Verbrenner als BEV brennen. Allerdings stellen Verbrenner auch 98% des Fahrzeugbestandes und sind im Schnitt viel älter. Aus Alterungsgründen und wegen schlechterer Wartung nehmen Verbrennerbrände mit zunehmendem Alter zu. Ich gehe auch davon aus, dass BEV besser abschneiden werden als Verbrenner, aber gerade bei alten BEV steht der Beweis mangels Masse noch aus.
Da einfach eine Zahl in den Raum zu werfen ist schon etwas treist.
Stromer75 meint
@volsor irgendwie ist dein Kommentar überflüssig!
Die Eautos und PV-akkus brennen gern beim Laden in der Garage oder im Eigenheim ab!
Die Verbrenner brennen fast nur nach Fremdeinwirkung ab. So gut wie nie in der Garage!
Siet Jahren schreibe ich das die aktuelle Akkuchemie unsicher ist und ganz wichtig die Akku brennen ohne VORNANKÜNDIGUNG durch!
Es wird langsam Zeit für sichere Akkus.
Kokopelli meint
Und seit Jahren hast du Unrecht. Das beweisen genug Studien. Aber du hast es ja nicht so mit Fakten, nicht wahr M aik M üller?
Bitte nenn dich nicht Stromer, besser wäre Dieselmaik…Deine Kurzstreckenfahrten bei der Arbeit rechtfertigen den Pseudonym Stromer nicht…
Ben meint
Du hast Recht Stromer75 aka. Sam20 aka. AMG aka. Dieseldieter MAik so wie der Opel Zafira Diesel der im Parkhaus am Flughafen Oslo beim Parken angefangen hat zu brennen, war sogar bekannt das es zu Bränden führen kann und ein Rückruf war auch bekannt.
M. meint
BS, MAik.
Verbrenner brennen überall. Auch in Garagen. Einfach mal Unfallberichte lesen.
Letztlich aber egal: auch bei Fremdeinwirkung muss soweit es geht ein Brand verhindert werden.
nie wieder Opel meint
M aik, 100 % ZUSTIMMUNG
Mäx meint
Ich stimme auch voll zu.
Tom meint
Du schreibst schon seit Jahren noch ganz anderen Blödsinn…
Kasch meint
Ist die Garantie nach 8 Jahren abgelaufen, interessiert mich keine Warnung mehr, mein Fz ist damit so oder so ein wirtschaftlicher Totalschaden. Spar dir Werbung, lass die Welt lästern, alternative, höchst fragiele und maximal ineffiziente Thermalsysteme bauen und verkaufen. Amerikaner und Chinesen sind bereits überwiegend geheilt – „einmal, aber nie wieder“. Speziell deutsche Patrioten verschmerzen natürlich (noch) mehrfach hohe finanzielle Verluste.
M. meint
Warum sollte ein BEV nach 8 Jahrren ein wirtschaftlicher Totalschaden sein?
Ja, wenn es brennt, ist es das quasi immer – nicht erst nach 8 Jahren. Ob die Garantie vorher greift, wird man sehen. Beweislast und so.
Letztlich geht es aber darum, einen Brand komplett zu verhindern, das eröffnet dann auch bei einem Batteriedefekt zumindest etwas die Handlungsspielräume.
Und wenn es nur „Recycling der Batterie“ heißt, während das Auto mit einer Tauschbatterie weiterfährt. Das würde Resourcen schonen, oder?
Aber hey… wen interessiert schon die Umwelt…
Southschutt meint
@M. du bist blauäugig.
Die Autoindustrie nutz die Gelegenheit um den Lebenszyklus des Autos deutlich zu verkürzen. Das garantiert hohe Verkaufszahlen und mehr Gewinn.
Um die Umwelt geht und ging es noch nie beim Auto.
M. meint
Du bist blauäugig.
Die Autoindustrie versucht seit Dekaden, den Lebenszyklus zu minimieren, nicht erst seit dem E-Auto.
Und solange es Elektronik gibt, versucht man den Zugriff Dritter auf diese Elektronik zu unterbinden. Gelingt noch immer eher mäßig. Und so ein paar Verbraucherschutzgesetze gibt es ja auch noch. Irgendwo auf diesem Planeten.
Am Ende ist das ein Balanceakt: wenn ein Auto nach 8 Jahren Schrott ist, spricht sich das rum. Die Marke findet sich dann einige Jahre später in der Ramsch-Ecke.
Ach, übrigens, MAik: deine Tarnung ist immer noch Müll.