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5 wichtige Schritte beim Prüffeldbau im Bereich Elektrifizierung

Die immer stärker zunehmenden umfangreichen Prüfaufgaben in der Antriebsstrangentwicklung führen zu einem deutlich sichtbar werdenden Bedarf an zusätzlichen Prüfkapazitäten auf der ganzen Welt. Diese Entwicklungen erfordern einen raschen Aufbau neuer Prüfeinrichtungen.

Doch welche Schritte gilt es dabei zu beachten? An dieser Stelle geben wir Ihnen einen kurzen Überblick über die wichtigsten Punkte, wobei wir uns auf das Beispiel Batterieprüffeld konzentrieren.

1. Schritt: Was möchte ich entwickeln bzw. testen?
Bevor Sie die Entscheidung für ein neues Prüffeld fällen, sollten Sie sich im Vorfeld über die Marktsituation Gedanken machen. Was möchten Sie mit Ihrer neuen Prüfeinrichtung testen? Fokussieren Sie sich lieber auf die Gesamtbatterie im Allgemeinen oder auf ihre einzelnen Bestandteile (Zellen, Module, Packs) im Speziellen?

2. Schritt: Welche Tests möchte ich durchführen?
Aus dieser Antwort leitet sich das qualitative Prüfstandsgerüst ab. Bei AVL unterscheiden wir grundlegend drei Arten von Tests: Performance, Environmental und Abuse.

Performance-Tests umfassen alle Leistungstests eines Batteriepacks im Hinblick auf einen normalen Fahrzeugbetrieb: z. B. Wie verhält sich die Batterie bei einer Beschleunigung von 0 – 100 km/h? Gemessen werden u. a. der maximale Stromfluss, die maximale Leistungsabgabe und Leistungsdauer etc.

Mit Environmental-Tests werden alltägliche Umweltbedingungen nachgestellt: Kann die Batterie immer noch die volle Leistung abgeben, wenn das Fahrzeug vibriert (z. B. Bordsteinüberfahrt)? Kommt es bei Feuchtigkeit zu einem Kurzschluss? Diese Fälle betreffen nicht die typische Leistungscharakteristik, sie spiegeln jedoch alltägliche Situationen des normalen Fahrzeugbetriebs wider.

Abuse-Tests bilden Ereignisse nach, die in einem normalen Betrieb nicht vorgesehen sind, aber dennoch eintreten können, z. B. ein Frontalzusammenstoß – Wie verhält sich dabei das Pack? Was passiert bei Überladung und welche Sicherheitsmechanismen greifen in diesem Fall?

3. Schritt: Wie viele Tests möchte ich anbieten und wie viele Prüfstände benötige ich dafür?
An diesem Punkt treffen Sie nun die wichtige Entscheidung hinsichtlich der Prüffeldauslegung – das quantitative Prüfstandsgerüst. Die Antwort hierzu ist abhängig vom zu testenden Prüfling, der Testanforderung und der Auslastung. In jeder der drei oben beschriebenen Kategorien gibt es eine bestimmte Anzahl an Tests, die ein Prüfling während der Batterieentwicklung durchlaufen muss. Dazu ist jeweils eine definierte Anzahl x an Prüfstandstunden notwendig. Zudem sollten Sie sich darüber im Klaren sein, wie viele Prüfstandstunden Sie durchführen möchten. Die Antwort darauf hängt von vielen Faktoren ab: Wie viele Prüflinge sind vorhanden? Welche Tests werden verlangt? Können/Sollen mehrere Prüflinge gleichzeitig getestet werden? Wie lange dauern die Tests in der Regel?

4. Schritt: Welche Voraussetzungen habe ich an das Gebäude, die Prüftechnik, die Technische Gebäudeausstattung, die IT und das Personal?
In diesem Schritt machen Sie sich über die baulichen Rahmenbedingungen Gedanken. Sind bereits Gebäude zur Nutzung vorhanden oder beginne ich den Bau auf einem Greenfield? Können Containerlösungen zum Einsatz kommen? Welche Sicherheitseinrichtungen sind dazu notwendig (bei Abuse-Tests wird z. B. eine höhere Sicherheitsmatrix nötig)? Welche Teststandards und Zertifizierungen sind einzuhalten? Sind alle Anforderungen an den Betrieb der IT für Prüffeldmanagement, Datenmanagement und die erfolgreiche und sichere Zusammenarbeit mit internen und externen Partnern und Kunden geklärt?

Auch die zukünftigen Mitarbeiter spielen in Ihren Überlegungen eine wichtige Rolle. Sie sollten an dieser Stelle abwägen, wie viel Personal Sie zum Betrieb des Prüffelds benötigen und welche Schulungen für die Mitarbeiter erforderlich sind (Berücksichtigung von AKV: Aufgabe, Kompetenz, Verantwortung).

5. Schritt: Ist mein Prüffeld profitabel?
Die grundsätzlichen Überlegungen zu Ihrem neuen Prüffeld sind damit beinahe abgeschlossen. Damit Sie Ihr Prüffeld allerdings auch profitabel betreiben können, müssen Sie nun noch die wirtschaftlichen Aspekte in die Gesamtbetrachtung miteinbeziehen. Auf der technischen Seite beeinflussen vier Faktoren Ihre Prüffeldkonfiguration: die im Vorfeld stattgefundenen Analysen zum Bedarf und zum Wettbewerb, die geltenden Prüfvorschriften und – für unser Beispiel Batterieprüffeld – natürlich der Batterieentwicklungsprozess. Die daraus abgeleitete Prüffeldkonfiguration müssen Sie nun einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterziehen. Hier spielen u. a. die Prüffeldauslastung, der zukünftige Marktanteil, das Investitionsvolumen und die Erlöse eine wesentliche Rolle. Erst wenn diese Untersuchungen einen profitablen Betrieb des Prüffeldes aufzeigen, steht Ihrem neuen Prüffeld nichts mehr im Weg.

Wie Sie am oben aufgeführten Beispiel feststellen können, ist die Planung & Umsetzung eines neuen Prüffeldes keine leichte Aufgabe. Viele Faktoren beeinflussen die optimale Prüffeldauslegung. AVL berät Sie gerne bei dieser Investitionsentscheidung und legt gemeinsam mit Ihnen die Auslegung Ihres zukünftigen Prüffelds fest. Wir bieten Ihnen ein einzigartiges breitgefächertes Wissen aus einer Hand. Vom Engineering- und Entwicklungs-Know-how über die erforderliche Messtechnik bis hin zur Wirtschaftlichkeits- und Marktanalyse durch unsere Partner können wir Sie unterstützen. Kontaktieren Sie unsere Experten!