Erfolgreich verliefen die weltweit ersten dynamischen Crashtests von Lithium-Ionen-Batterien für PKW auf dem TÜV SÜD-Gelände in München. Ziel der Versuche mit Lithium-Ionen-Batterien, wie sie im Mercedes S400 Hybrid und 7er-BMW eingesetzt werden, war, das Sicherheitsniveau der verbauten Batterie zu ermitteln. Zudem sollen Erkenntnisse gewonnen werden, wo Belastungsgrenzen liegen und mit welchen Schadensszenarien zu rechnen ist, wenn eine Li-Ionen-Batterie beschädigt wird.
Mit ihrer hohen Energiedichte im Vergleich zu herkömmlichen Batterien sind die Li-Ionen-Aggregate die Lösung zur Steigerung der Reichweiten von elektrifizierten Fahrzeugen. Alle großen Automobilhersteller planen den Einsatz der Lithium-Ionen-Batterie sowohl für den Einsatz in Hybrid-Fahrzeugen als auch für Elektroautos. Bislang ist aber weitgehend unbekannt, wie sich Li-Ionen-Batterien im dynamischen Crash verhalten. Weder gibt es Standards für den Verbau der Batterie noch Anforderungen für den Unfallversuch. Diese sind aber von enormer fundamentaler Wichtigkeit, nicht nur für Fahrzeug und Batteriehersteller sondern auch für Verbraucher, Feuerwehren und Rettungsdienste.
Zur Ermittlung von Grenzbereichen wurde für die weltweit ersten dynamischen Tests mit Lithium-Ionen-Batterien ein spezielles hochpräzises Impaktorsystem entwickelt. Dazu wurde die zu testende Hochvolt-Batterie an einem 110-Tonnen-Beton-Block montiert. Mit Hilfe eines ECV-Trägerfahrzeugs wurde ein Impaktor mit verschiedenen Stoßkörpern (Zylinder, Gabelzinke) und variabler Masse gegen das Prüfobjekt gefahren. Der aus Kopfstück und Ballast bestehende Impaktor war auf einem Tragarm, befestigt am Trägerfahrzeug, geführt. Kurz vor dem Anprall wurde der Impaktor vom Tragarm entkoppelt, so dass dieser frei fliegend auf die Batterie auftraf.
Mit der Versuchsanordnung sind Geschwindigkeiten bis etwas über 55 km/h, Massen bis 500 kg sowie eine resultierende Energie von knapp 60 kJ möglich. Die erste Versuchsreihe lief mit Geschwindigkeiten von 18 bis 29 Stundenkilometern. Die auf die Batterie einwirkenden Kräfte entsprechen damit in etwa dem Niveau eines typischen Crashs, decken aber noch nicht alle vorstellbaren Unfallszenarien ab. Das Resultat fiel positiv aus: Die in einen Stahlmantel gepackten Serien-Batterien hielten den Crashreihen stand. Die auf Basis statischer Tests ermittelte Deformierung war nahezu deckungsgleich mit den im dynamischen Test tatsächlich eingetretenen Werten.
Im weiteren Verlauf unternahm der TÜV noch Crashversuche mit anderen Werkstoffen als dem verwendeten Stahl. Hier zeigten sich bei derselben Versuchsanordnung aber die erwarteten Unterschiede. Eine beim Crash gerissene Batterie lief zwar aus, es kam aber nicht zu einer befürchteten Verpuffung bzw. zum Brand.
Die ersten Tests haben nach Ansicht des TÜV SÜD gezeigt, dass bereits jetzt ein hohes Niveau bei der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien besteht, es andererseits aber weiterer intensiver Versuche bedarf, um gesicherte Erkenntnisse zu gewinnen, auf deren Basis dann verbindliche Sicherheitsstandards entwickelt werden können und die dann direkt in Crashtest-Verfahren für Hybrid- und Elektrofahrzeuge münden müssen. (es)
