Hochvolt-Batterielabor
Die 2018 gegründete Firma TWAICE ist aufgrund der Kompetenzen im Errichten von Laboren auf die VISPIRON SYSTEMS GmbH aufmerksam geworden. Die Erfahrungen aus dem Bau unseres hauseigenen Hochvolt Labors haben TWAICE überzeugt und so initiierte man das gemeinsame Vorhaben, ein Batterie-Testlabor zu errichten. Um Prüfstände – insbesondere beim Test von Hochvolt-Komponenten – in einem Labor betreiben zu können, müssen einige Anforderungen an das Gebäude, die Sicherheit und die Systemleistung erfüllt sein.
1. Ausgangssituation - Kooperation mit TWAICE
Das Unternehmen TWAICE liefert Kunden aus dem Energie- und Mobilitätssektor Lösungen um die Entwicklung und den Betrieb von Batterien zu optimieren. Ein Teil dieser Lösungen sind Simulationsmodelle bzw. die Modellbibliothek von TWAICE. Das Hauptaugenmerk liegt auf jeden Fall aber auf Software-basierten Produkten, welche auf Testmessungen und Felddaten für verschiedene Schritte entlang des Lebenszyklus beruhen. Das Testing wurde bis 2018 größtenteils an der Technischen Universität München durchgeführt. Durch die Gründung der Firma und nachdem eine stark wachsende Anzahl an Kunden zu verzeichnen war, stellte die Errichtung eines eigenen Labors ein Enablement für die Lösungen von TWAICE dar. Weiter war die Erfüllung aller Statuten, Normen und Anforderungen (beispielsweise Zugangskontrollen/Datensicherheit), auch im Hinblick auf Zertifizierungen, durch das Labor das erklärte Ziel. Die VISPIRON SYSTEMS hatte 2018 bereits ein Labor für Tests an Hochvolt-Komponenten errichtet. Durch diese Kompetenz und Erfahrung entschied sich das Management von TWAICE eine Kooperation mit uns einzugehen und uns mit der Errichtung eines Batterie-Test-Labors zu beauftragen.
2. Herausforderung - Zuverlässige Infrastruktur
Hochvolt-Batterien unterliegen mit dem Betrieb im Fahrzeug einer gewissen Alterung. Dies führt dazu, dass die Fahrzeuge nach entsprechender Nutzungsdauer nicht mehr an die gewohnte Systemleistung heranreichen bzw. sogar ganze Systemausfällen die Folge sein können, wenn gewisse Altersgrenzen der Speicher erreicht sind. Daher ist es für Hersteller von elektrifizierten Fahrzeugen von großem Interesse festzustellen, wie Batterien altern, was den Vorgang beschleunigt und welche Ursachen dies haben kann. Um dazu Untersuchungen und Tests durchführen zu können, benötigt man eine stabile und zuverlässige Infrastruktur, leistungsstarke Prüfstände und Klimakammern.
3. Vorgehensweise - Konzepterstellung
Die VISPIRON SYSTEMS wurde von ihrem Kooperationspartner TWAICE im ersten Schritt darum gebeten, ein Konzept auszuarbeiten, aus dem ersichtlich wird, wie ein entsprechendes Labor aufgebaut sein sollte. In den nachfolgenden Monaten wurde der Plan immer konkreter. Insbesondere die hohen Anforderungen an die Systemleistung und die Sicherheitstechnik sind bei derartigen Vorhaben stets mit besonderer Sorgfalt zu beachten. In Zusammenarbeit mit TWAICE und diversen Subunternehmen konnte jedoch in mühevoller Kleinarbeit eine Gesamtplanung erstellt werden, welche den Ansprüchen (Zeitschiene, Kosten und Qualität) gerecht wurde und die Anforderungen erfüllte. Innerhalb von nur 6 Monaten (Februar 2020 bis Juli 2020) entstand ein bis ins kleinste Detail durchdachtes Labor mit einem den strengen Vorgaben entsprechendem Zu- und Abluftsystem.
4. Fazit - Innovatives Test-Labor
Der Wandel hin zu den neu angewendeten Technologien macht deutlich, dass die Prüfinfrastruktur für diese innovativen Techniken mit den einhergehenden Normen und Standards sehr gut durchdacht und unter Einhaltung aller relevanten Aspekte umgesetzt werden muss. Das A und O für ein erfolgreiches Projekt ist dabei ein gutes Konzept, sowie eine sorgfältig durchgeführte Planung. Zusammen mit TWAICE wurde unter Einhaltung aller Zielvorgaben ein innovatives Test-Labor für Hochvolt-Batterien entwickelt und in Betrieb genommen, in dem nun reibungslos und sicher getestet werden kann.
