GESUNDHEITSZUSTAND DER BATTERIE (SOH)

Der Gesundheitszustand (SoH) der Batterie eines Elektro- oder Plug-in-Hybridfahrzeuges ist einer der wichtigsten Aspekte, den jeder Besitzer eines elektrisch betriebenen Autos beachten sollte, um Funktionalität und optimale Leistungsfähigkeit sicherzustellen.

SoH steht für „State of Health“, also den Gesundheitszustand der Batterie eines Elektro- bzw. Plug-in-Hybridautos. Um zu wissen, in welchem Zustand sich die Batterie eines Elektro- oder Plug-in-Hybridautos befindet, muss der SoH ermittelt werden. Die Elektromobilität ist jedoch eine junge Branche, in der es noch keine einheitlichen Standards und Normen gibt. Das Fehlen von Normen führt auch dazu, dass es keine einheitliche Methode zur Berechnung des Batteriegesundheitszustands (SoH) gibt. Unser Ausgangspunkt ist das, was jeden EV-Fahrer interessiert – die Reichweite.

Für jeden Fahrer eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges ist es von Bedeutung, über den SoH seines eigenen Autos informiert zu sein und somit auch die tatsächliche Reichweite, die mit dem Fahrzeug erreicht werden kann, einschätzen zu können. Denn, anders als bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, muss das Herzstück des Elektroautos, die Batterie, regelmässig überprüft werden.

Ein ausführlicher Test der Batterie kann zudem dabei helfen die Nutzung des Elektrofahrzeuges zu optimieren und Fehler in der Nutzung auszumachen. Darüber hinaus erhöhen Informationen über den tatsächlichen SoH der Batterie die Fahrsicherheit.

Wenn man den Gesundheitszustand seiner eigenen Batterie kennt, kann z.B. verhindert werden, dass ein Fahrzeugbesitzer ohne Notwendigkeit eine Investition von bis zu CHF 22'000.- für eine neue Batterie tätigt.

AVILOO verfügt über die umfangreichste Datenbank zum Batteriedegradationsverhalten von über 90% aller verfügbaren Elektroautos und Plug-in-Hybrid Modelle. Intensive Test-Prozesse, Überwachungen und Datenanalysen wurden in den vergangenen drei Jahren durchgeführt.

Aviloo Management : Marcus Berger, Nikolaus Mayerhofer, Wolfgang Berger

Die Ermittlung des SoH mittels Reichweite könnte auf folgender Rechnung basieren: „Reichweite aktuell“ (entsprechend dem derzeitigen Zustand der Batterie) dividiert durch „Reichweite Neuzustand“ – das Ergebnis wird dann in Form eines Prozentwerts angegeben. Entscheidend bei dieser Berechnungsmethode ist jedoch, dass derselbe Fahrstil als Grundlage für beide Werte herangezogen wird. Einfacher gesagt als getan! Denn jeder Fahrer hat sein eigenes, individuelles Fahrprofil. Auch äussere Einflüsse wirken sich auf die entnehmbare Energie der Batterie und damit auf die Reichweite des zu testenden Fahrzeugs aus. Eine Berechnungsmethode, die transparent und von äusseren Einflüssen unabhängig ist wäre die Ermittlung auf Basis des WLTP Fahrzyklus.

• WLTP steht für „Worldwide Harmonised LightDuty Vehicles Test Procedure“, ein Prüfverfahren, mit dem der Verbrauch von Fahrzeugen bestimmt werden kann.
  
  
• Die WLTP-Daten sollen ein möglichst realitätsnahes Fahrprofil widerspiegeln, bei dem verschiedene Einwirkungsfaktoren berücksichtigt werden.
  
  
• „Realitätsnähe“ Natürlich könnte man nun wieder über den Begriff „Realitätsnähe“ streiten und es ist kein Geheimnis, dass bei vielen Autos die reale Reichweite weit unter ihrer WLTP-Reichweite liegt. Der Vorteil jedoch ist, dass diese Methode weltweit dieselbe und somit vergleichbar und unabhängig vom Fahrstil des Fahrers ist.
  

Prinzipiell würde wieder die Formel „WLTP aktuell“ dividiert durch „WLTP Neuzustand“ zum Einsatz kommen – der Wert für „WLTP Neuzustand“ ist jener, den der Hersteller für die Reichweite angibt. Um „WLTP aktuell“ zu ermitteln müsste das zu testende Auto tatsächlich nach WLTP Standard gefahren werden. Dieses Verfahren kostet jedoch Unmengen an Geld, ist sehr zeitaufwendig und ist für den Otto Normalverbraucher somit keine Option. Der Bezugswert, die WLTP-Reichweite Neuzustand, hingegen könnte jedoch aus dem Herstellerdatenblatt übernommen werden, um den Prozentwert zu berechnen.

Eine einfache Lösung ist das Messen während des Ladevorgangs! Leider doch nicht so einfach... 

Am einfachsten wäre es, die zu ladende Menge zu messen. Diese wird allerdings durch Ausseneinwirkungen, Ladeart etc. beeinflusst und wird dadurch grösser ausfallen als die tatsächlich in der Batterie gespeicherte Energiemenge. Daher ist sie aktuell als alleinige Bestimmungsgrösse für den Batteriezustand unzureichend.

Die gesundheitsbestimmenden Parameter einer Batterie sind ihre Nominalspannung in Volt [V], ihre Kapazität in Amperestunden [Ah] und die sich daraus ergebende speicherbare Energiemenge in Kilowattstunden [kWh]. Diese Parameter verändern sich jedoch nicht nur durch die Nutzungsdauer, sondern auch durch Umgebungseinflüsse (wie z.B. Temperatur), Entladecharakteristik (Fahrprofil) usw.