Eine Batterie für Elektroautos verliert nach acht Jahren etwa 20 % ihrer Kapazität und muss ersetzt werden, so die Technische Hochschule Mittelhessen in einer Mitteilung. Dadurch entstehen je nach Fahrzeugtyp Kosten zwischen 5.000 und 12.000 Euro. Die Verlängerung der Lebensdauer um einige Jahre spart folglich erhebliche Kosten.

Die Minderung der Leistungsfähigkeit hat eine Reihe von Ursachen. Dazu gehören neben dem kalendarischen Alter der Batterie unter anderem die Anzahl der Lade- und Entladevorgänge, die Umgebungstemperatur, die Betriebsspannung und die Stärke des Lade- und Entladestroms.

Zwar sind bereits heute Lademanagementsysteme in Elektroautos im Einsatz. Durch das Verhindern einer Tiefentladung schützen sie den Akku etwa vor vorzeitigem Leistungsverlust. Diese Systeme gehen aber in der Regel vom Status quo des Akkus zu Beginn seines Lebenszyklus aus. 

Erst Analyse, dann Strategie

Ein Team der Technischen Hochschule Mittelhessen um Prof. Alexander Kuznietsov will nun ein Diagnosesystem entwickeln, das den jeweils aktuellen Zustand der Batterie analysiert und dabei die Ströme, Spannungen und Temperaturen einzelner Zellen erfasst. Die Komponenten des Ladesystems werden ebenfalls in die Untersuchung einbezogen.

„Abhängig vom aktuellen Zustand der zu analysierenden Zellen und unter Berücksichtigung der Vorgeschichte können wir daraus eine in Hinblick auf die Lebensdauer optimale Lade- und Entladestrategie herleiten. Sie wird im Ladegerät gespeichert und im Entladebetrieb durch optimale Zuschaltung einzelner Zellen realisiert“, erläutert Kuznietsov. So könne man durch eine flexible, an den Zustand der Batterie angepasste Nutzungsstrategie die Lebensdauer der Batterie verlängern und die Effizienz des Gesamtsystems verbessern.
  Die Projektergebnisse sollen auch außerhalb der Automobilbranche nutzbar sein. Die entwickelten Algorithmen ließen sich zum Beispiel bei der Optimierung von Speichern für regenerative Energien einsetzen, so die Forscher.

Das Forschungsvorhaben läuft zwei Jahre und hat ein Gesamtvolumen von 550.000 Euro. Es wird im Rahmen des Programms „Förderung der Elektromobilität“ durch das hessische Wirtschaftsministerium unterstützt.