Batteriemessgeräte: Blackbox Traktionsbatterie

Der Wert eines Elektroautos steht und fällt mit dem Zustand der verbauten Traktionsbatterie. Bei fabrikneuen Fahrzeugen ist das kein großes Problem. Bei Gebrauchtwagen sieht der Fall schon anders aus. Nach ein paar Jahren Nutzung können sich die verbauten Akkumulatoren im Hinblick auf Leistungsfähigkeit und Gesundheit teils erheblich unterscheiden - selbst bei ansonsten baugleichen Modellen. Nur: Wie es um die Gesundheit der verbauten Traktionsbatterie bestellt ist, weiß eigentlich niemand so genau. Wo beim Verbrenner noch mechanische Elemente überprüft werden konnten, scheint es sich bei der Fahrzeugbatterie um eine Blackbox zu handeln. Licht ins Dunkel bringen die Messinstrumente zur Batteriegesundheit, die derzeit von vielen Prüforganisationen ausgerollt werden. Zahlreiche Faktoren beeinflussen Batteriegesundheit Im Idealfall bewegt sich die verbleibende Kapazität des verbauten Akkumulators zwischen 20 und 80 Prozent, er wird keiner großen Hitze oder Kälte ausgesetzt (Zimmertemperatur im Idealfall) und geladen wird über die 11 kW-Wallbox. Wer sich an derlei Regeln hält, dem dankt es der Akku mit guten Gesundheitswerten - auch im hohen Alter. Wer hingegen auf der Autobahn zuhause ist - und das auch gerne bei großer Kälte im Winter - oder aber sein Fahrzeug so gut wie gar nicht benutzt und den Akku entsprechend oft aus dem unteren roten Bereich zurück ins Leben holen muss, der betreibt Raubbau an der Akkugesundheit und muss sich auf einen entsprechend schnellen Verschleiß des teuersten Bauteils gefasst machen. An Möglichkeiten, den Akku besonders zu belasten, mangelt es nicht. Insbesondere für Flottenbetreiber und Gebrauchtwagenhändler ist der Batterietest daher interessant. Weil es sich bei der Traktionsbatterie um ein sicherheitsrelevantes Bauteil handelt, ist auch eine turnusmäßige Überprüfung im Rahmen der Hauptuntersuchung im Gespräch. Geräte bereits im Portfolio vieler Prüforganisationen TÜV Süd, GTÜ, Dekra, TÜV Rheinland und TÜV Nord haben daher in ihre Batterie-Kompetenz investiert und Geräte entwickelt, mit deren Hilfe sich valide Aussagen im Hinblick auf die Batteriegesundheit treffen lassen. Manche der im Folgenden vorgestellten Geräte befinden sich zurzeit noch in der Erprobungsphase. Derzeit bedient man mit den Auslesegeräten noch einen Nischenmarkt. In Zukunft werden sie aus dem Elektro-Gebrauchtwagenmarkt nicht mehr wegzudenken sein. TÜV Süd und GTÜ Mit dem Kooperationspartner Aviloo bieten die GTÜ und TÜV Süd jeweils einen Batterietest an, der in lediglich drei Minuten den Gesundheitszustand der Traktionsbatterie bei Elektrofahrzeugen und Plug-in-Hybriden herstellerunabhängig ermittelt und Batterieschäden erkennt. Um den Test durchzuführen, muss ein Diagnosegerät mit der OBD-Schnittstelle des Fahrzeugs verbunden werden. Anschließend analysiert das Gerät verschiedene technische Parameter der Batterie wie beispielsweise die Zellspannung oder die Stromstärke. Die Ergebnisse sendet das Diagnosegerät in die Aviloo-Cloud, wo sie ausgewertet werden. Zwar handelt es sich in diesem Fall um eine vergleichsweise rudimentäre Auswertung, die Geschwindigkeit, mit der dieser erste Eindruck der Traktionsbatterie erstellt wird, sollte aber insbesondere dann ein Vorteil sein, wenn große Mengen an Elektrofahrzeugen in möglichst kurzer Zeit überprüft werden sollen. Treten im Rahmen des Flash-Tests Auffälligkeiten auf, wird die Batterie dem genaueren SoH-Verfahren unterzogen: dem Premium-Test. Bei diesem wird die Aviloo-Box ebenfalls mit der OBD-Schnittstelle des Fahrzeugs verbunden, bleibt dort aber deutlich länger. Die Daten werden bei diesem Testverfahren nämlich beim Fahren des Elektrofahrzeugs gesammelt - und zwar so lange, bis der Ladezustand die Zehn-Prozent-Marke erreicht. Dekra Bei der Entwicklung ihres Batterietests, kam Dekra ohne Kooperationspartner aus - zumindest fast, denn der pantentierte, im Hintergrund werkelnde Algorithmus, wurde von einer Universität validiert. Im Gegensatz zum Gros der übrigen Prüfinstitute hat man hier also die notwendige Expertise aus eigener Kraft aufgebaut. Der Dekra-Batterietest soll innerhalb von 15 Minuten ein Ergebnis liefern. Um den Test durchzuführen, muss auch hier die OBD-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs bemüht werden. Der Ladezustand des Fahrzeugs sollte hier zwischen 40 und 80 Prozent betragen und ein Temperaturfenster zwischen zehn und 30 Grad eingehalten werden. Zudem muss das Elektrofahrzeug für den dynamischen Test auf einer etwa hundert Meter langen Strecke beschleunigen. Das Verfahren, mit dem der Dekra- Batterietest die Batteriegesundheit ermittelt, basiert auf der Messung verschiedener Batteriedaten wie Ströme und Spannungen unter Last. Die dabei ermittelten Werte werden anschließend mithilfe einer Datenbank und eines Algorithmus interpoliert. "Für jeden einzelnen Fahrzeugtyp werden vorab durch Messungen unter verschiedensten Bedingungen die Basisdaten ermittelt. Anschließend erfolgen eine entsprechende Strukturierung und weitere Berechnungen, teilweise mithilfe von künstlicher Intelligenz", erklärt Dekra-Pressesprecher Wolfgang Sigloch. Die gemessenen Werte werden anschließend anhand typspezifischer Parameter ausgewertet. Im anschließend ausgestellten Bericht finden sich neben dem SoH-Wert auch OEM-Daten wie Nennkapazität, Zellspannung und Zellstrom sowie allgemeinere Informationen über das Fahrzeug. Zum jetzigen Zeitpunkt kann man damit bereits die Batteriegesundheit 80 verschiedener Elektrofahrzeuge testen. TÜV Nord TÜV Nord entwickelt gemeinsam mit dem Dresdner Batteriediagnose-Unternehmen Volytica Diagnostics und dem Automobilzulieferer Mahle ebenfalls ein Verfahren zur Batterieschnelldiagnose. Der dabei verfolgte zweistufige Ansatz erlaubt sowohl eine schnelle Qualitätsaussage als auch eine nachgelagerte Detailuntersuchung. Der Batterietest wird sowohl am OBD-Port als auch am Ladestecker des E-Autos angeschlossen. Die dabei ermittelten Daten werden in eine Cloud hochgeladen und dort ausgewertet. Eine erste Diagnose des Gesundheitszustands der Fahrzeugbatterie soll innerhalb von zehn Minuten vorliegen. Welche Daten der Hersteller über die OBD-Schnittstelle bereitstellt, hat laut Herstelleraussage keinen Einfluss auf die Messung. Die Partner Volytica, Mahle und TÜV Nord Mobilität erwägen, den Batterietest auch in den Bereich der Nutzfahrzeuge auszuweiten. TÜV Rheinland TÜV Rheinland hat gemeinsam mit dem Münchener Start-up Twaice die Battery Check GmbH gegründet. In Autohäusern und Werkstätten soll das System via Dongle innerhalb einer Stunde einen Einblick in die Batteriegesundheit liefern. Dabei wird auf ein modellbasiertes Abbild der Traktionsbatterie zurückgegriffen, welches laufend mit Messdaten aktualisiert wird. Die Basis hierfür bildet eine detaillierte Nutzungsanalyse der Traktionsbatterie. Die gesammelten Daten werden dann von analytischen Algorithmen und künstlicher Intelligenz aufbereitet. Das Ergebnis wird mittels TÜV-Zertifikat bestätigt. Der erstellte Bericht enthält neben dem SoH-Wert weitere Batterie- und Fahrzeugparameter, wie beispielsweise Batterietemperatur oder Kilometerstand. Batterietest ist keine Gewährleistung Eine Gewährleistung hinsichtlich Restkapazität und Lebensdauer ist ein Batterie-Check übrigens in keinem Fall, da der Test immer nur den aktuellen Zeitpunkt bewerten und keine Rücksicht auf die individuelle Entwicklung der Fahrzeugbatterie und deren Umgang durch den E-Auto-Besitzer nimmt. Ein solches Zertifikat kann im Zweifel allerdings Klarheit darüber schaffen, ob es sich, beispielsweise aufgrund einer deutlich unterdurchschnittlichen Gesundheit der Traktionsbatterie, um einen Garantiefall handelt oder eben nicht.

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