09. Juni 2016

synEvent: Die Batterie, das unbekannte Wesen

Die Batterie, das unbekannte Wesen - Veranstaltung des car e.V. bei synaix - Foto: synaix GmbH

Ein Gastbeitrag von Michael Preising

Wenn eine Batterie voll geladen ist, dann sitzen möglichst viele Elektronen dicht nebeneinander auf freien Plätzen, hier spricht man von großer Packungsdichte.

Ähnlich wie in einer vollgeladenen Batterie ging es bei der Veranstaltung rund um “die Batterie – das unbekannte Wesen” (Focus in einem Elektroauto) zu. Die 70 Teilnehmer saßen dicht an dicht im Foyer der synaix, alle Plätze waren besetzt.

Geladen zu diesem Treffen hatte der car e.V. – competence center automotive region aachen / euregio maas rhein. Der car e.V. ist ein Unternehmerverband mit 50 Mitgliedern, gegründet vor 15 Jahren, mit dem Ziel des technisch-wissenschaftlichen Austauschs zu Automotive-Themen.

Die räumliche Enge tat dem Interesse der Teilnehmer keinen Abbruch. In fünf Kurzvorträgen wurde ein interessantes Themenspektrum vom Grundlagenwissen zur Batteriezelle über Alterungserscheinungen bis zur Entsorgung aufgespannt.

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Vorab gab synaix-Geschäftsführer Stefan Fritz einen kurzen Einblick in die aufwändige Notstromversorgung des Aachener Rechenzentrum-Verbundes. Regale voller Batterien warten auf die nächste Stromunterbrechung und überbrücken die kurze Zeit bis zum Anlaufen der Notstrom-Aggregate. Die Batterien sind ein kleiner aber wichtiger Baustein aus redundanten Leitungen, Rechenzentren und Systemen, die internationale Unternehmen und Unternehmen aus der Region zuverlässig mit hochverfügbarer Informations-Technologie versorgen.
Als Transformationsbegleiter und Beschleuniger für die digitale Vernetzung hilft synaix beim Aufbau und Umbau von Geschäftsmodellen in „as a Service“ und Plattformmodelle.

 

Wo stecken die Elektronen überhaupt drin? – Zellen und deren Varianten

Professor Kempen von der FH Aachen erläuterte den Teilnehmern sehr anschaulich die Verwandtschaft zwischen einem Kondensator und einer Batterie. Während ein Kondensator wenige Elektronen hat und sich in Millisekunden entladen kann, hat die Batterie den Vorteil, durch ihre Chemie und Physik viele Elektronen über lange Zeit zu speichern und zu gegebener Zeit zügig abzugeben.

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Warum Zellen verschieden schnell altern – das Plating

Madeleine Ecker vom ISEA der RWTH gab in ihrem Vortrag Einblicke in das Verhalten und Altern einer Batterie. Li-Ionen- Zellen neigen, abhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung, zu einem Alterungsprozess, der als Plating bezeichnet wird. Hierbei entstehen Dendriten das sind spitze Nadeln, die sich an der Anode bilden, diese schädigen und im schlimmsten Fall den Separator durchbohren können. Dieser Prozess findet vor allem beim Betrieb einer Batterie bei tiefen Temperaturen und hohen Strömen statt. Also einem Betriebszustand, der bei einem E-Auto vermieden werden sollte.

 

Der Aufbau von Batteriepaketen und das Problem mit der Wärme

Den Aufbau von Batteriepacks erläuterte Ziyi Wu von der FH Aachen. Hierbei stellte sie eine clevere Betrachtungsweise vor, wie man über die technischen Daten eines Batteriepacks auf die “inneren Werte” schließen kann. Auf diese Weise kann man sich ein Bild machen, wieviel Peripherie (Kontaktierung, Gehäuse, Kühlung) neben den reinen Zellen in einer Batterie enthalten ist.
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Gefahrgut Lithium-Ionen-Batterien

Li-Ionen Batteriepacks werden als gefährliche Güter der Klasse 9 eingestuft, wenn sie außerhalb eines E-Fahrzeuges transportiert werden. Dieses Szenario stellte Michael Preising, car e.V. , den Teilnehmern vor. Wird in einer Werkstatt ein beschädigtes Batteriepack eines E-Autos gewechselt, dann liegt Gefahrgut vor, dessen Transport behördlichen Regelungen unterliegt.

Weiterhin wurden die Tests vorgestellt, die eine Li-Ion-Zelle über sich ergehen lassen muss, bevor sie in Verkehr gebracht werden kann. Beeindruckend bis beunruhigend sind dabei die Temperaturen von 170 Grad Celsius, die auftreten können, sowie die Brandgefahr, die sich auch sieben Tage nach bestimmten Tests noch entwickeln kann.

 

Testing von Li-Ion Batterien

Im letzten Vortrag des Abends berichtete Friedrich Grupe von Digatron von der Realisierung eines Batterielabors. Bemerkenswert dabei ist, dass das Labor in einem Container außerhalb eines Gebäudes realisiert wurde. Der Grund dafür : die Entkoppelung der Gefahrensituation des Batterietestens von der Infrastruktur eines ganzen Gebäudes, um im Ernstfall das Potential einer vollkommenen Zerstörung zu vermeiden.

 

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Der sehr informative und kurzweilige Vortragsteil war bewusst kompakt ohne Frage- und Diskussionsrunden zwischen den einzelnen Vorträgen angesetzt. Beim anschließenden Networking wurden die offenen Fragen mit den Referenten und der Teilnehmer untereinander bei belegten Brötchen und Getränken ausgiebig diskutiert. Die Teilnehmer nutzten dieses Angebot gerne, um ihre Neugierde und ihren Wissensdurst zu befriedigen und die Veranstaltung mit ihren vielfältigen Informationen in den Gesprächen nachklingen zu lassen. Um es auf die Batterie-Ebene zu übertragen: es fand keine Entladung statt, sondern blieb voll.

 

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Michael Preising, 1951 geboren, in Aachen 1972 zum Studium angekommen und Aachen und der Region treu geblieben. In seinem Ingenieursleben hat sich ein Sieben-Jahres Rhythmus ergeben: sieben Jahre FhG-IPT incl. Institutsaufbau, sieben Jahre Selbstständigkeit, sieben Jahre IHK-Technologieberater, sieben Jahre Geschäftsführer des car e.V.. Nun ist er ganz gespannt, was die nächsten sieben Jahre bringen werden, wenn er Ende Juni den car e.V. verlässt. Eins ist sicher: er wird der Region und seinen technischen Themen rund um Automotive und Mobilität treu bleiben.

Alle Fotos: synaix GmbH

Ein Kommentar:


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