So testet Valmet Automotive Fahrzeugbatterien

Die Elektromobilität hat in der Automobilbranche zusätzlichen Testbedarf erzeugt. Denn für einen sicheren Betrieb im Alltag sind umfangreiche Prüfungen für Hochvoltbatterien gemäß gültigen Standards zwingend nötig. Schließlich ist das Lithium in den Zellen hochreaktiv. Hat eine Batterie im Wort-Case-Szenario erst einmal Feuer gefangen, muss sie solange gekühlt werden, bis die chemischen Reaktionen vollständig zum Erliegen gekommen sind.

Für Tests haben die OEMs in den vergangenen Jahren eigene Kapazitäten aufgebaut und erweitern diese immer wieder. Ende 2023 hatte zum Beispiel BMW angekündigt, innerhalb von drei Jahren am bayerischen Standort Wackersdorf mehr als 100 Millionen Euro in ein neues Batterietestzentrum zu investieren. Gerade mit Blick auf die Vorentwicklung und Entwicklung sind solche eigenen Testkapazitäten schon aus Gründen der Geheimhaltung und Agilität für die OEMs sehr wichtig. Daneben gibt es aber allein in Europa 15 bis 20 Unternehmen, die umfängliche Tests für Hochvoltbatterien als Dienstleistung anbieten. OEMs nutzen sie, wenn es zum Beispiel um kostensensitive Produkte geht oder wenn sich gewisse Tests nicht auf den eigenen Prüfständen durchführen lassen – aus Kapazitätsgründen oder weil die Technik für spezielle Fälle nicht vorhanden ist.

Massiver Ausbau der Testkapazitäten

Noch relativ jung in diesem hochspezialisierten Markt ist Valmet Automotive, das an zwei baden-württembergischen Standorten nahe Heilbronn seine Testkapazitäten massiv ausgebaut hat. In den vergangenen fünf Jahren investierte das Unternehmen mit Sitz in Finnland 15 Millionen Euro in diese Testeinrichtungen. Ein dritter – kleinerer – Teststandort im finnischen Uusikaupunki adressiert vor allem lokale Kunden. „Durch die Erweiterung sind wir in der Lage, unsere Produktentwicklung und die Serienfertigung von Batteriesystemen bestmöglich zu unterstützen“, so Stefan Sommer, Director Testing bei Valmet Automotive. Das Unternehmen entwickelt nämlich auch selbst Hochvoltsysteme – mit dem Fokus auf die Bereiche Bus, Truck und Off-Highway. Besonders im Hochvoltbatteriegeschäft jenseits der Pkw-Massenproduktion sieht Valmet Automotive noch viel Potenzial. Schließlich wird über kurz oder lang auch dort der Bedarf an alternativen Antriebstechnologien weiter steigen.

An den beiden deutschen Teststandorten in Bad Friedrichshall und Weihenbronn kann das Unternehmen den Großteil der erforderlichen Prüfaufgaben für Hochvoltbatterien inzwischen selbst abdecken: an drei High-Performance-Systemprüfständen, sechs Modul- und Systemprüfständen, einer Salzsprühanlage und einer Temperaturschock-Anlage. Hinzu kommen vier Analyseräume, ein Customer-Service-Bereich sowie Lager- und Logistikkapazitäten für 100 Hochvoltbatterien. Alle eingelagerten 'Prüflinge' werden rund um die Uhr thermisch überwacht, jeder ist in speziellen Containern separiert, zudem geschützt durch ein etabliertes hochtemperaturbeständiges Brandschutzmittel auf Siliziumdioxidbasis. „Unser Leistungsspektrum umfasst Performance-Prüfungen, Lifecycle-Tests, Umweltprüfungen, Thermal-Management-Tests sowie erweiterte Tests zur Qualitätssicherung der Produktion in unserem nahegelegen Batteriewerk in Kirchhardt“, so Sommer. Bei Aufgaben, für die keine eigenen Testkapazitäten bestehen, zum Beispiel bei Prüfungen zur elektromagnetischen Kompatibilität, arbeitet das Unternehmen mit Partnern zusammen.

Neben den Tests sind auch Analysen wichtig

„Wir bieten nicht nur Test, sondern auch Analyse“, betont Sommer. Dafür hat Valmet Automotive auch das Know-how am Standort, um sogar verschweißte Batterien zu zerlegen. Und weil das Testcenter auch als interner Dienstleister fürs Unternehmen fungiert, kann es den gesamten Zyklus von der Konzeptphase über CAD-Design, Simulation und Test bis zum Produktstadium begleiten. „Der Aufwand für den Erprobungsbedarf im Rahmen einer Produktentwicklung kann bei 10 bis 15 Millionen Euro liegen“, verdeutlicht Sommer, welche finanzielle Dimension das Testen von Hochvoltsystemen hat. Am Standort Weihenbronn liegt der Fokus auf dem Test von neuen Technologien und für die Vorentwicklung und Konzeptverifikation. Ein Prüfstandtag für eine Hochvoltbatterie der Golf-Klasse kostet in der Größenordnung von 700 Euro, für die Kategorie Supersportwagen wird eher das Dreifache fällig.