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E-MOBILITÄT

BLEI-SÄURE-BATTERIEN SIND TEIL DER E-MOBILITÄT

WARUM IST DIE BLEI-SÄURE-BATTERIE FÜR ELEKTROAUTOS SO RELEVANT?

Elektro-Mobilität ist ein Megatrend der Zukunft, vor allem auf der Kurzstrecke. Bei Elektroautos denkt man zuerst an die Lithium-Ionen-Antriebsbatterie, dabei wird gerne übersehen, dass jedes Elektroauto auch mit einer 12V Blei-Säure-Bordnetzbatterie ausgestattet ist.

E-Mobilität

Blei-Säure-Batterien sind Teil der Elektro-Mobilität.

Bei Elektroautos denkt man zuallererst an die eingebaute Hochvolt-Antriebsbatterie mit Lithium-Ionen-Technologie, oft mit Nennspannungen von 288 bis weit über 400V! Das erste Elektroauto mit 800V Bordnetzspannung ist der Porsche Taycan (Concept Car Mission E).

 

Gerne wird übersehen dass ausnahmslos jedes Elektroauto auch mit einer 12V Blei-Säure-Batterie ausgestattet ist.

Denn nach wie vor kommt kein Elektrofahrzeug ohne Blei-Säure-Batterie für die Versorgung des Bordnetzes aus. Neben zukunftsweisenden Start-ups setzen auch renommierte Fahrzeughersteller wie die BMW Group auf eine Batterie auf Blei-Säure-Basis zur Bordnetzversorgung. Das Bordnetz des rein elektrisch betriebenen BMW i3 wird beispielsweise mit einer Banner Blei-Säure-Batterie stabilisiert, welche die 12V Verbraucher im Auto versorgt.

 

In Puncto Technologie kommen hier je nach Autohersteller konventionelle Batterien, aber auch EFB- bzw. AGM Batterien zum Einsatz.

EFB = Enhanced Flooded Battery, die zyklenfeste Starterbatterie
AGM = Absorbent Glass Mat, die Säure ist im Glasvlies aufgesaugt und somit gebunden

Hauptaufgaben der Bordnetzbatterie in einem Elektroauto

1. 12V Bordnetzversorgung

Natürlich arbeiten auch in Elektroautos jede Menge Verbraucher mit 12V Spannung (z.B. Zentralverriegelung, Innenlicht, Instrumente, ...). Diese sind über Jahrzehnte optimiert worden und kommen jährlich in Millionen neuer Autos zum Einsatz (Verbrenner und Elektroautos). Klar, dass die kein E-Auto-Hersteller neu entwickeln will, zumal sie alle keine allzu großen Leistungen brauchen. Das 12V Bordnetz ist also auch in Elektroautos gesetzt. Derzeit bewirken die Stabilität, Verfügbarkeit und das geringere Risiko, dass in alle E-Autos für das 12V Bordnetz eine Batterie auf Blei-Säure-Basis eingesetzt wird. Diese Bordnetzbatterie übernimmt zwar keine Starterfunktion, versorgt aber die 12V Verbraucher im Fahrzeug und damit auch den Bordcomputer, welcher letztendlich die Hochvoltbatterie steuert.

 

2. Sicherheit erfordert Redundanz

Denn die 12V Bordnetzbatterie dient auch als Puffer, um für funktionale Sicherheitsaspekte Redundanz zu schaffen. So muss beispielsweise auch beim E-Auto sichergestellt sein, dass die Lenkhilfe (Servolenkung) weiter funktioniert, wenn der Motor aus ist, damit die Manövrierfähigkeit erhalten bleibt. Nicht nur beim Elektroauto arbeiten Servolenkungen heute meist elektrisch.

Weiters erfolgt die Versorgung der Fahrassistenzsysteme mit der 12V Bordnetzbatterie. In der internationalen Automobilindustrie hat sich der englische Ausdruck "Adaptive Cruise Control (ACC)" etabliert, also "Adaptive Geschwindigkeitsregelung". Hierbei stehen oft Sicherheitsaspekte, aber auch die Steigerung des Fahrkomforts im Vordergrund. Ein weiterer Aspekt ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit.

 

 

3. Hochvoltsicherheit

Bevor auf den Hochvoltakku zugegriffen werden kann, muss die Hochvoltsicherheit gegeben sein. Damit dies geprüft werden kann, müssen Steuergeräte in Betrieb sein, diese ziehen die gesamte Energie aus der 12V Bordnetzbatterie auf Blei-Säure-Basis.

Ist die 12V Bordnetzbatterie entladen, kann der Bordcomputer nicht hochfahren. Somit wird der Frequenzumrichter nicht gesteuert und ein Start ist unmöglich!

 

4. Zustandsänderungen durchführen

Es ist eine zweite Energiequelle im Fahrzeug nötig um gegebenenfalls aus dem sicheren Zustand "Hochvolt aus" den sicheren Zustand "Fahrzeug steht" zu erreichen. Dazu benötigt es: Scheibenwischer, Licht, Bremse, Lenkung, … Das ist eine grundsätzliche Sicherheitsanforderung.

All diese Funktionen müssen garantiert sein, damit das Hochvoltsystem im Sicherheitsfall bei voller Fahrt abgeschaltet werden kann. Die Türschließanlage und das Soundsystem/Radio funktionieren weiterhin bei abgeschaltetem Hochvoltsystem.

 

Fun Fact: Die 12V Bordnetzbatterie erlaubt E-Autos, Autos mit Verbrennungsmotor Starthilfe zu geben, ohne dass die Hochvoltbatterie mit dem Netz des Autos verbunden ist. Wenn die Starthilfe lang dauert, ist es freilich hilfreich, die Hochvoltbatterie zu aktivieren und so den Wandler unter Spannung zu setzen. Sonst kann es wie bei Starthilfe für Verbrenner passieren dass sich die 12V Bordnetzbatterie zu stark entlädt.

Austausch einer Bordnetzbatterie

 

Die Bordnetzbatterie muss je nach E-Autohersteller alle 2-3 Jahre beim Jahresservice ausgetauscht werden. Es ist DER sicherheitsrelevante Bauteil.

Angenommen, wenn nachts auf der Autobahn bei Tempo 130 das Hochvoltsystem aus Sicherheitsgründen abgeschaltet werden würde, muss die Bordnetzbatterie z.B. die Fahrzeugbeleuchtung weiter zuverlässig mit Energie versorgen!

 

Spätestens wenn am Bordcomputerdisplay die Fehlermeldung „ELEC System prüfen“ (=elektrisches/elektronisches System checken) erscheint, oft in Kombination mit der roten Batteriewarnleuchte ist es höchste Zeit an den Austausch der Bordnetzbatterie zu denken.

 

Es besteht beim Batteriewechsel eine Reihenfolge, die so unbedingt eingehalten werden muss. Andernfalls können Kurzschlüsse oder Funkenflug die Elektronik beschädigen.

Bitte beachten Sie:

Verbauen Sie keinesfalls eine konventionelle Nassbatterie in einem Elektroauto, das serienmäßig mit einer EFB- bzw. AGM-Batterie ausgestattet wurde. Hier ist im Bedarfsfall unbedingt wieder eine EFB- bzw. AGM-Batterie einzusetzen! In identem Gehäuse und ähnlicher Leistungsklasse.

PS: Geringe Abweichungen bei Kapazität bzw. Kaltstart haben keine Auswirkungen auf sichere und optimale Bordnetzversorgung! 

Fahrzeug Motorraum

Vorbereitung

 

  • Das Elektroauto muss sich im elektrischen/elektronischen „Tiefschlaf“ befinden, um keine Fehlermeldungen zu produzieren.
  • Entriegeln Sie als erstes die Motorhaube (aber noch nicht öffnen), dann Auto schließen (lassen) und (mit der Keycard in sicherer Entfernung) 20 Minuten warten. Erst dann Motorhaube öffnen, natürlich ohne eingesteckter Keycard. Bitte beachten: Viele Steuergeräte im Fahrzeug gehen schon in Bereitschaft, wenn die Keycard nur in der Nähe des E-Autos ist!
  • Suchen Sie nach der Bordnetzbatterie bzw. entnehmen Sie diese Information der Fahrzeugbetriebsanleitung. Nicht immer ist die Batterie vorne verbaut, sondern kann sich auch im Innenraum/Fahrgastraum bzw. im Kofferraum befinden. Das Procedere puncto Batterietausch bleibt aber unverändert!
  • Die Batterie ist in zahlreichen Autos mit einer Plastikabdeckung versehen. Entfernen Sie die Abdeckung.

So oder ähnlich funktioniert der Batteriewechsel bei einem Elektroauto.

Unsere Empfehlung nach einigen Testfällen in der Praxis: 

1. Die alte Batterie ausbauen

 

Die Bordnetzbatterie erkennen Sie an ihrer Kastenform und den zwei Polen, an welchen jeweils ein Kabel angeschlossen ist. Bei neueren Batterien sind die Pole oftmals rot und blau bzw. rot und schwarz gefärbt - der Pluspol ist hierbei immer rot markiert.

Banner Tipp: 

Wir empfehlen ausnahmslos, vor dem Abklemmen und Ausbau der Altbatterie, den Einsatz vom Banner Memory Saver. Dieser verhindert zuverlässig den Verlust von Fahrzeugdaten. Durch eine Spannungsversorgung über den OBD Stecker (On Board Diagnose) im Fahrzeug. 

So bleiben beim Batteriewechsel Fahrzeugdaten wie Navi-Einstellungen, Telefonbuch, Radiosender, elektrische Sitzposition, … erhalten.

Erst Plus oder Minus abklemmen?

Immer den Minuspol zuerst abklemmen (zumeist hängt am Minuspol das Massekabel)! Andernfalls kann es zum Funkenflug oder sogar zum Kurzschluss kommen.

Gehen Sie wie folgt vor:

  • Schrauben Sie die Mutter vom Minuspol ab und ziehen Sie das schwarze Verbindungskabel ab.
  • Lösen Sie die Mutter vom Pluspol, um hier das rote Kabel entfernen zu können.
  • Lösen Sie die Schrauben des Halterungssystems.
  • Ist die Batterie nun freigelegt, können Sie diese herausnehmen.
  • Achtung: Eine Bordnetzbatterie wiegt ca. zwischen 5 bis 15 Kilogramm. Dies unbedingt berücksichtigen, wenn Sie die Batterie tauschen.

 

2. Die neue Batterie einbauen

 

Haben Sie die Altbatterie ausgebaut, gilt es nun, die neue fachgerecht einzusetzen. Hierfür setzen Sie den neuen Akku in das Batteriefach ein. Anschließend sollten Sie die Batterie mithilfe des Halterungssystems fixieren und die Halterungsschrauben festziehen. Nun können Sie die neue Batterie anschließen.

3. Die neue Batterie anschließen

 

Um die neue Batterie anzuschließen, müssen Sie unbedingt in umgekehrter Reihenfolge vorgehen. Sie befestigen also erst das rote Kabel am Pluspol und ziehen die Mutter fest. Anschließend befestigen Sie das schwarze Kabel am Minuspol und ziehen hier ebenfalls Mutter und Schraube fest. Jetzt noch Polfett oder Polspray benutzen, das ist der richtige Zeitpunkt dafür!

 

Weitere Tipps: 

  • Eventuell vorhandene Polabdeckungen wieder aufsetzen! So können die Pole sicher abgedeckt und vor Kurzschlüssen geschützt werden.
  • Wir schreiben die Verwendung eines Entgasungsschlauches bei allen Blei-Säure Batterien, welche im Innenraum/Fahrgastraum verbaut werden, zwingend vor.
  • Einige Fahrzeuge sind mit einem Schlauch, mit aufgestecktem Winkelstück, zur Ableitung der Batteriegase versehen. Trifft das auf Ihr Fahrzeug zu, ist der Schlauch über das Winkelstück in die entsprechende Entgasungsöffnung der Batterie einzustecken. Wenn eine Entgasungsöffnung auf der anderen Seite vorhanden ist, so muss diese mit einem Verschlussstopfen verschlossen werden!
  • Schließlich können Sie die Batterieabdeckung wieder anbringen.

 

4. Nach getaner Arbeit Motorhaube schließen

 

Motorhaube (bzw. Kofferraumdeckel) schließen, Auto öffnen und Bordcomputerdisplay checken. Es sollte keine Fehlermeldung aufscheinen und Sie können das Elektroauto wie gewohnt starten.

Was sollte man noch beachten: 

 

  • Unbedingt die Hinweise auf der Batterie, in der Gebrauchsanweisung und in der Fahrzeugbetriebsanleitung beachten. 
  • Tragen Sie beim Batterietausch immer Schutzbrille und Handschuhe!
  • Ein Halterungssystem ist sinnvoll. So sorgen Sie beim korrekten Einbau dafür, dass die Bordnetzbatterie weder verrutschen noch herausfallen kann.
  • Sind die Batterieklemmen korrodiert, sollten diese vor dem Einbau der neuen Batterie gereinigt werden. Dafür können Sie einen Pinsel oder eine kleine Drahtbürste verwenden. Jetzt noch  Polfett oder Polspray benutzen, das ist der richtige Zeitpunkt dafür!

 

 

  • Achten Sie darauf, dass die beiden Pole niemals miteinander verbunden werden. Ein daraus resultierender Kurzschluss sollte versehentlich des öfteren schon passiert sein!
  • Nicht immer ist die Bordnetzbatterie vorne verbaut, sondern kann sich auch im Innenraum/Fahrgastraum  bzw. Kofferraum befinden. Das Procedere puncto Batterietausch bleibt aber unverändert!
  • Feuer, Funken, offenes Licht und Rauchen ist bei diesen Arbeiten verboten!
  • Bei Fahrzeugen mit "Keyless-Go" Systemen ist darauf zu achten, dass viele Steuergeräte im Fahrzeug schon in Bereitschaft gehen, wenn die Keycard bzw. der Schlüssel nur in der Nähe des Fahrzeugs sind! 

 

 

  • Bei Batteriewechsel ohne externe Spannungsversorgung bitte beachten: Durch die kurzzeitige Abwesenheit der 12V Bordnetzbatterie und daraus resultierender Spannungsunterbrechung verliert bei manchen E-Automodellen der Bordcomputer die Werte der Tageskilometerzähler A und B und somit auch alles, was damit zusammenhängt, insbesondere den aktuellen Durchschnittsverbrauch und die verbrauchte Energiemenge seit dem letzten Reset. Diese Werte sollte man sich gegebenfalls vorher notieren, wenn man sie braucht. Nach dem Batterietausch ist der Bordcomputer zurückgesetzt und fängt wieder neu an, den Durchschnittsverbrauch zu ermitteln und die Reichweitenprognose zu individualisieren.

Eine Altbatterie richtig entsorgen.

Sie, als Konsument, können die alte Bordnetzbatterie unentgeltlich bei jedem Banner Vertriebspartner zurückgeben, unabhängig welcher Marke. Umweltschonendstes Recycling ist somit garantiert.