Batterieprüfung Gesundheitstests für die Batterie

Batterien sind die teuersten Bauteile im E-Auto.Sie sind zugleich auch eine Blackbox, deren Zustand man von außen nur schwer beurteilen kann. Neue datenbankbasierte Testverfahren sollen das ändern.

Moderne Elektroautos haben inzwischen beeindruckende Reichweiten. Mit dem BMW iX könnte man laut einem Reichweitentest des ADAC die rund 600 Kilometer von Köln nach Dresden bereits ohne Ladestopp zurücklegen. Und die Entwicklung geht immer noch weiter. So hat der chinesische Batteriehersteller CATL angekündigt, schon in Kürze eine Antriebsbatterie für 1.000 Kilometer Reichweite anbieten zu können, also für die Strecke von Flensburg bis zur Zugspitze.

Doch was ist mit gebrauchten E-Autos, die bereits viele Kilometer auf den Achsen haben? Einerseits haben sie noch eine alte Batterietechnik verbaut und andererseits sind die Batterien durch die Ladezyklen und den täglichen Betrieb auch schon deutlich gealtert. Doch wie groß ist ihr Leistungsverlust wirklich? Wer sich ein gebrauchtes E-Auto kaufen möchte, will das bestimmt genau wissen. Denn die Antriebsbatterie ist bekanntlich das mit Abstand teuerste Bauteil in einem E-Auto. Bei Autos mit herkömmlichem Antrieb weiß man zwar auch nicht, wie lange ein Motor noch halten wird, doch hier gibt es bekanntlich genug Erfahrungswerte, die Fachleuten eine gute Einschätzung ermöglichen.

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Anders ist das bei Antriebsbatterien. Einerseits sind die Erfahrungen hier noch nicht so ausgeprägt, und andererseits sind die Einflussfaktoren auf die Alterung besonders vielfältig. Sie betreffen nicht nur den Kilometerstand und das Alter, sondern beispielsweise auch Art und Anzahl der Ladezyklen, die hierbei verwendeten Stromstärken, Ladedauer, Ladezustand bei Nichtnutzung sowie das Nutzungsprofil und den individuellen Fahrstil.

Viele Hersteller ermöglichen zwar das Auslesen verschiedener Daten zur Batterie über die OBD-Schnittstelle. Doch diese Daten ermöglichen allenfalls einen groben Überblick zum Zustand des Batterie. Nach Aussage von Spezialisten nimmt die Genauigkeit dieser einfachen Analyse wegen der vielen Einflussfaktoren mit zunehmendem Batteriealter deutlich ab. So kann das Batteriemanagementsystem beispielsweise den Ladezustand gar nicht physikalisch genau messen. Es ermittelt ihn vielmehr aus einer physikalischen Messung (zum Beispiel der Spannung) und einem Berechnungsmodell, das in der Software hinterlegt ist. Diese Software kann aber die wirkliche Batteriealterung nur unzureichend berücksichtigen.

Von schnell bis aufwendig

Abhilfe versprechen hier künftig herstellerunabhängige Prüfungen der Batteriegesundheit. Fachleute sprechen hierbei vom State of Health (SoH). Kfz-Betriebe, die die Batterien von Gebrauchtwagen oder von Fahrzeugen ihrer Kunden prüfen wollen, können zwischen Tests von vier Anbietern wählen. Diese sind unterschiedlich aufwendig, basieren aber alle auf großen Datenbanken und künstlicher Intelligenz.

Das österreichische Unternehmen Aviloo hat einen relativ aufwendigen „Premiumtest“ sowie einen schnellen „Flashtest“ im Programm. Diese Tests bieten auch die Überwachungsorganisationen TÜV Süd und GTÜ sowie der ADAC an. Die Prüforganisation Dekra hat einen eigenen Test entwickelt. Der TÜV Rheinland hat sich mit den Batterieanalyse-Experten des Unternehmens Twaice zusammengetan und einen „Battery Quick Check“ entwickelt. Diese Batterieprüfung ist auch mit Testgeräten der „Mega Macs“-Serie von Hella Gutmann durchführbar. Darüber hinaus hat der Zulieferer und Werkstattausrüster Mahle einen eigenen Test entwickelt, der mit seinem Werkstatt-Diagnosegerät „Tech-Pro“ durchführbar ist.

Der Vorteil dieser Tests gegenüber einer reinen OBD-Datenanalyse ist, dass sie alle auf Daten aus großen Datenbanken zurückgreifen. In diesen Datenbanken sind zahlreiche Erfahrungswerte von anderen Batterien des gleichen Typs und aus dem jeweiligen Fahrzeugmodell sowie elektrochemische Modelle der verschiedenen Batterietypen gespeichert. Der vom Diagnosegerät aus der OBD ausgelesene, umfangreiche Datensatz wird schließlich von komplexen intelligenten Algorithmen ausgewertet und daraus ein SoH berechnet. Die Daten gehen dann ebenfalls in die Datenbanken ein, um die Analysemodelle kontinuierlich zu verbessern. Damit ist gewährleistet, dass in die SoH-Berechnungen immer auch aktuelle Alterungsprozesse einer Serie von Fahrzeugen einfließen, die das BMS des Fahrzeugs ohne eine Online-Anbindung bei seinen eigenen Analysen nicht berücksichtigen kann.

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