Berner Fachhochschule BFH
Das Forschungsteam der BFH führt eine Testreihe mit Batterien durch, die in einem künftigen Elektrobus der Carrosserie Hess AG zum Einsatz kommen. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Analyse der Degradation und des Verhaltens der Batterie über einen bestimmten Zeitraum hinweg.
Degradation ist ein natürlicher Prozess, bei dem die Batterie im Laufe der Zeit an Speicherleistung verliert. Mit den aus den Tests gewonnenen Daten wollen die Forschenden ein Degradationsmodell für die Batterie entwickeln, das deren Lebensdauer optimiert. Ausserdem arbeiten sie an einem Ladeverfahren, das es ermöglicht, die Batteriekapazität in Echtzeit abzuschätzen.
Die Forschenden verfügen über umfassendes Fachwissen rund um Batterien. Dazu gehören insbesondere elektrochemische Phänomene bei der Degradation von Batterien. Dank diesen Kenntnissen können sie die Leistungsfähigkeit einer Batterie genau analysieren und vorhersagen.
Im Laufe der Jahre haben sie verschiedene Modelle entwickelt, die auf diese Prozesse zugeschnitten sind. Dadurch können sie Lösungen liefern, um die Lebensdauer und Effizienz einer Batterie zu optimieren.
Die Arbeiten haben sich in drei Hauptaufgaben unterteilt:
Eine kurze Lebensdauer von Batterien verteuert den Betrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen.
Das wichtigste Ergebnis der Arbeiten ist der «Swiss eBus Plus», ein Elektrobus, den die Firma Hess entwickelt. Dieser Elektrobus wird über ein Batteriedegradationsmodell und einen optimalen Steuerungsalgorithmus verfügen, die sicherstellen sollen, dass die Batterie unter den bestmöglichen Bedingungen arbeitet.
Der Algorithmus wird auch in das Heizsystem und die Oberleitungen integriert, um die Gesamtleistung und Effizienz des Fahrzeugs zu verbessern.
Die grösste Herausforderung liegt im Verhalten der Batteriezelle, das von ihrer besonderen Chemie herrührt. Ziel des Projektes ist es, die Nutzung der Batterie zu maximieren und gleichzeitig ihre Lebensdauer zu optimieren.
Dieses Gleichgewicht zu erlangen, ist entscheidend für den Erfolg des Elektrobusses. Denn die Batterie stellt einen wesentlichen Kostenpunkt bei Elektrofahrzeugen dar. Eine kurze Lebensdauer von Batterien verteuert den Betrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen.
Das Projekt fördert die Elektrifizierung des öffentlichen Nahverkehrs und stellt einen wichtigen Schritt dar auf dem Weg in eine treibhausgasarme und damit klimafreundliche Zukunft. Es ist entscheidend, diesen Wandel jetzt einzuleiten. Jeder heute gekaufte Bus mit Verbrennungsmotor wird 15 bis 20 Jahre im Einsatz stehen und zur Umweltbelastung beitragen.
Ein möglichst rascher Ersatz von dieselbetriebenen durch elektrische Busse trägt zur Reduktion von Treibhausgasen und zu einer nachhaltigen Entwicklung unserer Gesellschaft bei.
Die Batterietechnologie hat in den letzten 20 Jahren bemerkenswerte Fortschritte gemacht.
Die Batterietechnologie hat in den letzten 20 Jahren bemerkenswerte Fortschritte gemacht, und dank intensiver Forschung sind weitere Verbesserungen zu erwarten. Der Übergang von Laborinnovationen zu einer kommerziellen Nutzung ist jedoch ein langwieriger Prozess.
Vielversprechende Technologien wie Festkörperbatterien und Lithium-Schwefel-Batterien könnten in fünf bis sieben Jahren für bestimmte Anwendungen verfügbar sein. Sie werden Lithium-Ionen-Batterien in naher Zukunft nicht vollständig ersetzen, diese aber immerhin ergänzen können.
Bruno Lemoine ist geschäftsführender Co-Direktor des Forschungszentrums für Energiespeicherung an der BFH und leitet das Projekt «Swiss eBus Plus».
Die BFH führt dieses in Zusammenarbeit mit der Carrosserie Hess AG durch.
Die Aktivitäten von Bruno Lemoine reichen von der Elektrifizierung des öffentlichen Verkehrs in der Schweiz bis hin zu Forschungsthemen, die sich mit der Prüfung und Modellierung des Verhaltens von Batterien befassen.
Dieser Artikel wurde als Erstpublikation auf bfh.ch veröffentlicht.
