Akkuflüsterer mit Anspruch

Elektrofahrzeuge stehen für klimafreundlichere Mobilität. Vor Kritik gefeit sind sie allerdings nicht: Damit die Elektromobilität zum Erfolgsmodell wird, müssen Kaufpreise weiter fallen und im Gegenzug Reichweite und Anzahl der Ladesäulen zunehmen. Wenig im Blick der Öffentlichkeit, aber ebenso entscheidend sind praktikable „End-of-Life“-Strategien für ausgemusterte Hochvoltspeicher. Derzeit steht das Thema noch am Anfang, aber es gibt bereits Ansätze, wie gealterte bzw. defekte Lithium-Ionen-Akkus wieder in Verkehr gebracht werden. Auf der Rematec im Juni ließ sich beispielsweise die Universität Bayreuth in die Karten schauen: In der sogenannten „Battery Corner“ der Amsterdamer Messe informierten Mitarbeiter des Bayerischen Zentrums für Batterietechnik (BayBatt) zur Analysemethodik und Aufbereitung der Akkus.

Der Gesundheitszustand („State-of-Health“, SOH) lässt sich für Spezialisten gut ermitteln. Entsprechend zahlreich sind Systeme und Angebote, die vorgeben, Werte via ODB-Schnittstelle auslesen und beurteilen zu können. „Für die Refabrikation von Batteriemodulen oder -systemen […] und der Weiternutzung geeigneter Zellen oder Module anstelle deren Verschrottung ist die Zustandsbewertung eine wesentliche Voraussetzung“, erklärte Dr.-Ing. Bernd Rosemann vom BayBatt. Wenn ein Akkupack nicht mehr ausreichend Energie oder Leistung aufweist, hat auch das Fahrzeug sein Lebensende erreicht, so die Befürchtung. Ein reparierter Akku jedoch, der eine Speicherkapazität von 80 Prozent nicht unterschreitet, lässt sich wieder als Traktionsbatterie nutzen. Liegen wiederaufbereitete Module unter dieser Schwelle, werden sie in ihrem „zweiten Leben“ als stationäre Stromspeicher genutzt. Nicht mehr brauchbare Batterien werden im Sinne der Kreislaufwirtschaft zumindest stofflich verwertet.

Mit Analyse und Instandhaltung beschäftigen sich auch Spezialisten in der Lausitz. Leadec hat bereits 2019 ein Expertenzentrum für neue Dienstleistungen rund um die Batterie aufgebaut. Der Industriedienstleister mit Hauptsitz in Stuttgart nutzt sein aus dem Management von Produktionslinien gewonnenes Wissen und bietet seit einem Jahr die Reparatur von in Transportern verbauten Hochvoltbatterien an. Der Erfahrungsschatz ist beachtlich: Seit mehr als 60 Jahren unterstützt der Servicespezialist für Fabriken seine Kunden aus der Fertigungsindustrie, ab dem Jahr 2000 als Teil der Voith-Gruppe. Seit 2017 steht Leadec auf eigenen Beinen und kümmert sich im Auftrag von Industrieunternehmen insbesondere um Fabrikplanung, Produktionsoptimierung sowie Logistikprozesse.

„Im Laufe der Jahre haben wir uns Kompetenzen in verschiedenen Fertigungstechniken angeeignet. Diese industrietechnische Kompetenz ist – in Verbindung mit der Adaptionsfertigkeit in Bezug auf neue Technologien – heute einer unserer Haupt-USPs“, erläutert Alexander Bonk, Geschäftsführer Leadec Deutschland . Besonders hoch sei der Anpassungsdruck beispielsweise in der Autoindustrie. Dort sind Fertigungswechsel besonders häufig, weiß der studierte Maschinenbauer. Leadec begleitet die gegenwärtige Transformation in Richtung Elektromobilität nicht nur, sondern gestaltet mit: „Wir nutzen das Wissen um Produktion und Qualitätsprüfung von Hochvoltbatterien und bauen mit der Instandsetzung einen neuen Geschäftszweig auf“, so Alexander Bonk.

Gunnar Grohmann leitet den Leadec-Standort in Hoyerswerda und beschreibt im amz-Interview das gewonnene Wissen zu Vormontage, Korrosionsschutz, Lagerung und Handling von Hochvoltbatterien als guten Einstieg in die Batteriereparatur. „Wir kennen den Aufbau der Produkte und führen im Rahmen der Produktion Dichtigkeitskontrollen sowie Nacharbeiten an Schweißstellen durch. Vor etwa zwei Jahren erreichte uns die erste Anfrage hinsichtlich der Batteriereparatur“, erinnert sich der studierte Elektrotechniker. „Wir bewarben uns, erhielten den Zuschlag seitens des OEM und konnten unser Angebot auch noch um diese Königsdiziplin komplettieren.“

Der erste Schritt liegt seinen Worten zufolge in einer klassischen visuellen Kontrolle. Leadec-Spezialisten untersuchen die HV-Speicher in Hoyerswerda auf äußere Beschädigungen wie Dellen oder Löcher. Im Anschluss erfolge die Fehlerdiagnose mit Batterie- oder OEM-Diagnosetester: So lassen sich elektrische oder elektronische Fehler detektieren. Elektrische Fehler, also konkret der Ausfall von Bauteilen, seien aktuell die häufigsten Fehlerquellen. „Die Batterieprüfung in der Tiefe, in der wir sie durchführen, ist noch ganz neu“, verkündet Grohmann, der sich seit mehr als 15 Jahren mit Hochvolt-Akkus beschäftigt – die letzten vier Jahre davon bei Leadec. Die Suche nach elektro-chemischen Fehlerquellen in den Zellen oder Modulen würde derzeit noch nicht angestellt. „Das kann sich aber noch ändern – alles ist neu, alles ist im Fluss, daher gibt es einen regen Austausch mit den OEM und Batterieherstellern.“

In puncto Reparatur liegt ein Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien im modularen Aufbau: Diagnostizieren die Techniker beispielsweise einen Ausfall einzelner Zellen, muss das betroffene Modul lediglich ausgetauscht werden. Auch andere Fehler – sei es ein defektes Batteriemanagementsystem oder der Ausfall von elektrischen Komponenten wie Stromsensoren – beheben die Fachleute in Hoyerswerda. Nach erfolgreicher Reparatur folgt die „End-of-Line“-Prüfung, bei der die Batterie nochmals auf Herz und Nieren untersucht wird, ehe sie zurück an den Kunden geht.