Elektromobilität/ Batterien temperieren Zukunftssicher kühlen für das Auto von morgen

Damit der Antrieb der Zukunft genauso zuverlässig ist wie konventionelle Lösungen, werden Batterien unter Extrembedingungen getestet. Das bedeutet nicht nur für die E-Auto-Tüftler Höchstleistungen: Auch Temperierexperten verlangen die neuen Prozeduren alles ab...

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Alternativen Antrieb - ob als Batterie, Hybrid oder Brennstoffzelle - sind auf dem Vormarsch. Und nicht nur die Autobauer, auch die Zulieferer forschen an Mobilitätslösungen und Antriebskonzepten der Zukunft. Dazu gehören auch Tests unter Extrembedingungen, etwa in Klimakammern, wie sie die Firma Bertrand für Hochvolt-Batterien von der Modulebene über Hybridbatterien bis zu Batterien für rein elektrische Fahrzeuge entwickelt.

Dabei werden die Bauteile in Klimasimulationen den unterschiedlichsten Bedingungen ausgesetzt oder in Dauertests beschleunigter Alterung ausgesetzt. Bertrandt bietet diese branchenspezifischen Entwicklungsdienstleistungen seit über 40 Jahren erfolgreich an und ist mit 57 Standorten ein weltweit operierendes Unternehmen mit rund 13.000 Mitarbeitern. In diesem Jahr errichtete das Unternehmen in Ehningen eines der größten Hochvolt-Batterieprüfzentren Deutschlands - und setzt auf Temperiertechnik von Lauda.

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Hochpräzises Temperieren bis -40 °C

Dazu hat das Unternehmen Prozesskühlanlagen mit Volumenstromregelung von Lauda geordert, die den hohen Anforderungen der Kunden aus dem Automotive Sektor gerecht werden: Eingesetzt werden die Anlagen zur Temperierung von Prüflingen innerhalb einer Klimakammer, etwa HV-Speicher, also Hochvoltbatterien, die in Elektroautos aber auch Solaranlagen zum Einsatz kommen. Zwei große Anlagen des Typs SUK 400W setzt der Kunde dabei für Leistungstests ein, zehn weitere Anlagen des Typs SUK 350W werden für Dauertests und Simulationsfahrten genutzt. Dabei temperieren die Prozesskühlanlagen präzise von -40 bis 120 °C.

Das Besondere: Lauda entwickelt die Kälteanlagen mit einem Wasser-Glykol-Gemisch als Temperiermedium und einem einstufigen Kältekreislauf. Durch den Verzicht einer Kaskaden-Kälteanlage kann der Hersteller die Zukunftssicherheit der Konstruktion in Bezug auf die europäische F-Gase-Verordnung garantieren, da ein Kältemittel mit einem hohen GWP-Wert für die zweite Stufe entfällt. Um eine präzise Regelung auch bei Grenztemperaturen um die -40 °C gewährleisten zu können, muss die Kälteanlage noch ausreichend Leistungsreserven aufweisen. Da Wasser-Glykol-Gemische bei Temperaturen um die -45 °C (abhängig von der Konzentration) zu gefrieren beginnen, ist eine punktgenaue Abstimmung jeder einzelnen Prozesskühlanlage notwendig.

Vollautomatische Befüllung erleichtert Testprozesse

Um die Prüfprozesse des Kunden im Automotive-Sektor zu erleichtern, hat Lauda die Prozesskühlanlagen mit einer vollautomatischen Befüllung und Entleerung des Prüflings ausgestattet. Diese Technik, die der Hersteller aus Tauberfranken seit längerem schon im Programm habe, werde inzwischen von immer mehr Kunden angefragt und entwickele sich zum Standard in der Branche, erklärt Manuel Faulhaber, Projektleiter bei Lauda Heiz- und Kühlsysteme.

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Da Bertrandt als Dienstleiter unterschiedlichste Kunden bediene, habe man die Systeme zusätzlich mit einer vollautomatischen Befüllung und Entleerung der gesamten Anlage konstruiert. Bertrandt ist damit in der Lage, die unterschiedlichsten Temperiermedien der jeweiligen Kunden ohne umständliches händisches Befüllen und Entleeren für seine Testverfahren zu nutzen – eine massive Zeitersparnis für den Dienstleister.

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