Der Audi A3 3.2 quattro, das größte Audi A3 Forum des 250PS starken Audi A3 VR6 3.2 + S3/RS3

Quelle: Audi Presseservice

Ingolstadt, 09.05.2012
Hochvolt-Batterietechnologie bei Audi:
Kernkompetenz am Standort Ingolstadt

Forschen, entwickeln und erproben rund um die Lithium Ionen-Batterie: Die AUDI AG setzt neue Maßstäbe bei der Entwicklung der Hochvolt(HV)-Technologie. Das Unternehmen hat am Vorabend seiner 123. Ordentlichen Hauptversammlung das „Projekthaus Hochvolt-Batterie“ in Gaimersheim bei Ingolstadt eröffnet. In diesem Kompetenzzentrum arbeiten erstmals Entwicklung, Produktion und Partnerunternehmen gemeinsam am Prototypenbau für diese speziellen Batteriezellen.

„Das neue ‚Projekthaus Hochvolt-Batterie‘ ist für unser Unternehmen ein weiterer großer Schritt in die Elektromobilität“, sagt Michael Dick, Vorstand Technische Entwicklung. „Hier bauen wir mit Blick auf die künftigen Fahrzeugserien wichtige Entwicklungs- und Fertigungskompetenzen bei den Hochvolt-Batterien auf. Zugleich stellen wir sicher, dass sie die hohen Qualitätsanforderungen von Audi erfüllen.“ Neben dem Prototypenbau sei auch eine künftige Kleinserienfertigung vorstellbar.

Die Elektrifizierung des Automobils hat erhebliche Auswirkungen auf den Produktionsprozess. „Die enge Zusammenarbeit im ‚Projekthaus Hochvolt-Batterie‘ bereitet den Weg zu einer effizienten und nachhaltigen Serienfertigung von Elektroautomobilen“, betont Frank Dreves, Vorstand Produktion. „Neue Technologien sind neue Wertschöpfungsfelder für Audi. Um schnell und sicher in Serie gehen zu können, ist es unabdingbar, dass die Produktion bereits im ersten Produktzyklus involviert ist.“

Peter Mosch, Gesamtbetriebsratsvorsitzender der AUDI AG: „Für die Belegschaft ist dieses Projekthaus eine wichtige Investition in die Beschäftigungssicherung durch neue Geschäftsfelder und Wertschöpfungstiefen. Ein sichtbares Symbol des Brückenschlags zur Elektromobilität. Das bietet viele Chancen. Gerade für die Beschäftigten. Neue berufliche Qualifikationsprofile und neue, hoch qualifizierte Arbeitsplätze entstehen. Diese Chancen gilt es zu nutzen. Hierzu wird das Hoch-Volt-Batterie Kompetenzzentrum seinen Beitrag leisten.“

Das Projekthaus für die Hochvolt-Batterietechnologie ist zwei Kilometer vom Werk Ingolstadt entfernt. Auf 3.500 Quadratmetern arbeiten hier rund 100 Elektronik-Experten, die Audi speziell für dieses Projekt neu eingestellt hat. Ein wichtiger externer Partner ist Panasonic, der Lieferant der Batteriezellen. Die Grundidee des Kompetenzzentrums liegt in der intensiven Zusammenarbeit aller in der Hochvolttechnologie eingebundenen Bereiche. Ausgeplant hat das „Projekthaus Hochvolt-Batterie“ die BFFT Gesellschaft für Fahrzeugtechnik mbH. Besonderes Augenmerk wurde auf die Sicherheit bei der Bedienung der sensiblen Anlagen gelegt. Baustart war im April 2010, Fertigstellung im Mai dieses Jahres.

Zu den Schwerpunkten des „Projekthaus Hochvolt-Batterie“ zählen:

Das Hochvolt(HV)-Prüffeld: Test von HV-Batterien auf Zell-, Modul- und Systemebene
Das Batterie-Technikum: Musterbau und Kleinserienproduktion von HV-Batteriesystemen
Die Konstruktion und Entwicklung einer eigenen Hard- und Software für alle Bauteile
Das Entwickeln und Fertigen von Batterien für den Audi R8 e-tron sowie aller Audi A1 e-tron Flottenbatterien

Der Begriff „Audi e-tron“ ist der Audi-Markenname für E-Mobilität. Der Elektroantrieb und die dafür benötigte Hochvolt-Technologie ist für Audi ein wichtiger Bestandteil der Strategie 2020. Ziel von Audi ist es, bis dahin in jedem Segment ein e-tron-Modell anzubieten.

09.05.2012
Projekthaus Hochvolt-Batterie am Standort Ingolstadt/Gaimersheim

Audi treibt seine Aktivitäten in der Elektromobilität voran und nimmt sein neues Projekthaus Hochvolt-Batterie in Betrieb. In Gaimersheim, ganz in der Nähe des Werkes Ingolstadt, beschäftigen sich mehr als 100 Spezialisten mit den Energiespeichern für elektrische Antriebe und bearbeiten dabei alle wichtigen Aspekte – von der Entwicklung über die Fertigung bis zum Testen der Batteriesysteme.

„Das neue Projekthaus ist für unser Unternehmen ein weiterer großer Schritt in die Elektromobilität“, sagt Michael Dick, Vorstand Technische Entwicklung. „Hier bauen wir mit Blick auf die künftigen Fahrzeugserien wichtige Entwicklungs- und Fertigungskompetenzen bei den Hochvolt-Batterien auf. Zugleich stellen wir sicher, dass sie die hohen Qualitätsanforderungen von Audi erfüllen.“ Neben dem Prototypenbau ist auch eine künftige Kleinserienfertigung vorstellbar, so Dick.

Auf einer Fläche von über 3.500 Quadratmetern umfasst das Projekthaus Hochvolt-Batterie drei große Teilbereiche: das so genannte Batterie-Technikum, ein Prüffeld und einen Bürotrakt mit 84 Arbeitsplätzen. Vor zwei Jahren wurde mit dem Bau begonnen, vor gut einem Jahr waren die ersten Bereiche bezugsreif. Jetzt ist die Einrichtung komplett.

Mehr als 100 Spezialisten arbeiten im neuen Projekthaus eng und flexibel zusammen. Sie stammen aus verschiedenen Audi-Entwicklungsbereichen, aus der Produktion und dem Vorseriencenter. Zwei Doktoranden vom Institut Isea (Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe) der RWTH Aachen ergänzen das Team. Als wichtiger externer Partner liefert Panasonic die Batteriezellen.

Jens Koetz, Leiter Vernetzung und Energiesysteme, sagt: „Die intensive Zusammenarbeit zwischen den Fachbereichen ist eine große Stärke unseres Ansatzes. Sie führt zu intelligenten Lösungen.“ Keine Kompromisse – so lautet die Devise bei der Integration der voluminösen Batteriesysteme in das Fahrzeug. Auch bei einem elektrisch angetriebenen Audi, etwa dem R8 e-tron, bleiben die Stärken der Marke wie progessives Design oder sportliches Handling voll gewahrt.

Für diese Ziele diskutieren die Experten der einzelnen Technik-Fraktionen intensiv miteinander – über jeden Millimeter Bauraum und über jedes Hundertstel beim cw-Wert.

Audi setzt jedoch schon früher an: beim Aufbau der Batteriesysteme. Die Anforderungen hierbei sind hoch und teilweise widersprüchlich.

Das Batteriesystem eines Elektroautos muss leicht und kompakt sein und dabei möglichst viel Energie bereitstellen. Es muss etwa zehn Jahre, Tausende von Ladevorgängen und rund 160.000 Kilometer Fahrleistung überstehen, ohne nennenswert an Leistungsfähigkeit zu verlieren. Unabhängig von der Außentemperatur muss es stets im geeigneten Temperaturbereich – etwa 25 bis 45 Grad Celsius – bleiben, was eine aufwändige Kühlung erfordert. Bei alledem besitzen Robustheit und Sicherheit höchste Priorität.

Audi arbeitet im Projekthaus Hochvolt-Batterie an einer Lösung, die alle Aufgaben ausgewogen erfüllt, ohne eine von ihnen zu vernachlässigen. „Dafür benötigen wir in allen wesentlichen Aspekten Kompetenzen in den eigenen Reihen“, sagt Ivo Muth, Leiter Elektrik/Elektronik Produktion: „Wir wollen alles, was das Fahrzeug bewegt, als Eigenleistung erbringen können. Im elektromobilen Zeitalter steht die Hochvolt-Batterie im Fokus.“

Im Batterie-Technikum wurden bislang schon zirka 70 Akkus für den Audi A1 e-tron und den Audi R8 e-tron aufgebaut. Derzeit entstehen – teilweise von Hand – Prototypen für Fahrzeuge wie den Audi A6 L e-tron concept, den das Unternehmen jüngst auf der Auto Show in Beijing präsentiert hat

Eine der Anlagen im Batterie-Technikum überprüft die prismatischen Flachzellen. Eine weitere presst sie zu Zellmodulen zusammen. Diese bestehen aus unterschiedlich vielen Zellen, die durch Trennelemente voneinander isoliert werden.

Beim nächsten Schritt, der elektrischen Kontaktierung, werden die einzelnen Zellen der Zellmodule miteinander verbunden. Dabei werden durch optimierte Montageprozesse hervorragende Werte bezüglich des Übergangswiderstands erzielt. Parallel werden auch stoffschlüssige Verbindungstechniken untersucht.

Die Spannungslage überschreitet am Ende dieses Prozessschritts die für Personen ungefährliche Grenze von 60 Volt. Daher verfügen alle Mitarbeiter über entsprechende Qualifikationen. Ihr Arbeitsbereich ist zudem vom Rest der Halle abgetrennt. In der 48 kWh-Batterie des R8 e-tron werden die Zellmodule in mehreren Lagen übereinander montiert. Abschließend versehen die Mitarbeiter die Einheiten noch mit Diagnose-Leitungen.

Der vorletzte Arbeitsschritt ist die Endmontage. Die Batteriesysteme erhalten dabei ihr Gehäuse – aus Kohlenstofffaser-verstärktem Kunststoff. Nach der Initialisierung absolviert jede Batterie noch einen umfassenden Testzyklus in der am Ende stehenden Testanlage.

Neben dem Batterie-Technikum liegt das Prüffeld. Hier testen die Entwickler die Batterien in verschiedenen Entwicklungsständen – als Zellen, als Module und als komplette Einheiten. Als Prüfstände dienen Kammern unterschiedlicher Größe, die sich auf Temperaturen in einem Bereich von – 40 bis + 80 Grad Celsius einstellen lassen. Einige erzeugen zusätzlich extreme Luftfeuchtigkeit. Die drei größten Prüfstände sind in separaten Containern untergebracht. Mit ihren 6.000 Liter Volumen können sie auch die mächtigen Batterien des Audi R8 e-tron aufnehmen. Ihre elektrischen Anlagen leisten in Summe 1 Megawatt.

Die Prüfstandsläufe simulieren den späteren Betrieb im Fahrzeug. Manche führen über mehrere Stunden, andere über einige Monate. Die Bauteile werden mit Gleichstrom be- und entladen, der über einen Gleichrichter aus dem Stromnetz des Gebäudes kommt. Dabei zeichnen Messfühler alle wichtigen Daten auf – etwa Temperatur, Kapazität, Innenwiderstand, Spannung und Stromstärke – und senden sie an den Leitstand.

Weitere Anlagen ergänzen das Prüffeld. Der sogenannte „Shaker“ ist eine Klimakammer, in der Module bis 50 Kilogramm Gewicht gerüttelt und geschüttelt werden. Spezielle Prüfstände dienen zum Testen der Stromwandler im Fahrzeug und des Kühlsystems. Im Labor schließlich bereiten Spezialisten einzelne Batterieproben für Analysen vor. Diese erfolgen außerhalb des Projekthauses mithilfe von Gas- und Ionen-Chromatographen und Raster-Elektronenmikroskopen.

Ich persönlich werde mich so lange es geht dem Elektrokram verweigern. Denke das sollte mir gelingen bis ich Rentner bin
Es sei denn es gibt Duftbäumchen a la Duftnote Motoröl und Sprit