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Tests, die Vertrauen schaffen
Auf seinen eBike-Akku möchte man sich immer verlassen können. Darum wird schon in der Entwicklung umfangreich getestet. Foto: Bosch eBike Systems
Knapp 16 Millionen eBikes sind mittlerweile auf deutschen Straßen unterwegs. Die nötige Power für den Flow beim Fahren liefert der Akku. Dabei machen diese komplex aufgebauten Energielieferanten einiges mit – und sollen sicher und zuverlässig funktionieren. Welche aufwendigen Tests dafür durchgeführt werden, zeigt ein Blick hinter die Kulissen bei Bosch eBike Systems in Kusterdingen.
Schnell, flexibel und unkompliziert unterwegs: Das eBike ist für viele von uns zum zuverlässigen Alltagsbegleiter geworden. Wer sich aufs Rad schwingt, möchte, dass jederzeit alles funktioniert. Doch vor allem dem Akku wird einiges abverlangt – sei es der plötzliche Platzregen, die tägliche Fahrt über Schotter und Kopfsteinpflaster oder ein unbeabsichtigtes Anecken im Treppenhaus. Die einfache, aber entscheidende Frage: Wie wird es möglich, dass ein eBike-Akku auch nach Jahren zuverlässig funktioniert?
Qualität und Innovation stehen im Mittelpunkt
Ein Blick in das Batterielabor von Bosch eBike Systems liefert Antworten auf diese Frage. „Sicherheit und Langlebigkeit haben für uns oberste Priorität“, sagt Dr. Thorsten Ochs, der hier den Geschäftsbereich Batterie und Ladegeräte leitet. Mit seinem Team arbeitet er kontinuierlich an innovativen Lösungen, die strengen Qualitätsstandards genügen müssen. Das eigene Batterielabor ist dabei ein zentraler Bestandteil der Entwicklungsarbeit. Ganz entscheidend dort: Sicherheit ist kein rein theoretischer Begriff. Darum wird nicht nur geforscht und entwickelt, sondern auch unter intensiven und realen Bedingungen getestet. Denn selbst, wenn eBike-Akkus beim Fahren verschiedenen Anforderungen ausgesetzt werden, sollen sie zuverlässig funktionieren. „Dafür haben wir spezielle Prüfverfahren und Labortests entwickelt, die genau diese Anforderungen testen. Teilweise gehen wir dabei weit über die gesetzlich vorgeschriebenen Tests hinaus“, erklärt Ochs.
„Sicherheit und Langlebigkeit haben für uns oberste Priorität“, sagt Dr. Thorsten Ochs, der bei Bosch eBike Systems den Geschäftsbereich Batterie und Ladegeräte leitet. Foto: Bosch eBike Systems
Regenschauer, Sturz und Vibrationen: Diese Szenarien werden im Labor getestet
An den Testständen im Batterielabor prüfen die Ingenieure, was moderne eBike-Akkus aushalten können. Dabei simulieren sie gezielt Alltagssituationen wie Regenschauer oder Stürze. So bereiten sie die Akkutechnologie auf das vor, was in der täglichen Nutzung hin und wieder passiert.
Was ist, wenn der eBike-Akku herunterfällt?
Zum Aufladen sollte man seinen Akku aus dem eBike entnehmen. Passt man hier einmal nicht auf, kann er aus der Hand rutschen und auf dem Boden aufschlagen. Genau das simuliert der sogenannte „Drop-Test“. Aus einem Meter Höhe wird ein Akku dabei ungebremst auf einen Betonblock fallen gelassen.
Was ist, wenn es regnet – hält ein eBike-Akku dicht?
Ob plötzlicher Regenschauer auf dem Heimweg oder tiefe Pfütze auf dem Trail: Feuchtigkeit darf nicht zum Problem für einen eBike-Akku werden. Darum wird der Akku im „Wasserdichtigkeitstest“ mit einem Wasserstrahl von bis zu 100 bar aus verschiedenen Winkeln belastet. Ein Dichtkonzept zum Schutz vor Wassereintritt sorgt dafür, dass die Akkus auch diesen Test bestehen.
Wie langlebig ist ein eBike-Akku?
Kopfsteinpflaster, Schotterwege, Mountainbike-Trails – wer viel mit dem eBike unterwegs ist, lernt schnell andere Untergründe als nur ebenen Asphalt kennen. Dadurch wirken dauerhaft mehr oder weniger starke Vibrationen auf den Akku. Um seine Langlebigkeit zu prüfen, wird er im sogenannten „Shaker-Test“ solchen Vibrationen ausgesetzt. So kann die Belastung eines gesamten Lebenszyklus simuliert werden.
Wie robust ist der eBike-Akku wirklich?
Auch die Robustheit des Akkus wird getestet. Dafür wird der Akku beim „Crush-Test“ mit dem Tausendfachen seines Eigengewichts belastet. So überprüfen die Ingenieure, ob das Gehäuse einem extremen mechanischen Druck standhält.
„Wir überlassen nichts dem Zufall und gehen präzise auf jedes technische Detail ein“, erklärt Dr. Thorsten Ochs die aufwendigen Testverfahren. Denn nur wenn sich die Technik im Labor bewährt hat, ist sie auch bereit für den Alltag mit dem eBike. Zuhause nachmachen sollte man diese Tests aber natürlich nicht.
Die Sicherheit des Akkus beginnt bei der Auswahl der Zellen
Die physische Robustheit ist allerdings nicht alles, was einen hochwertigen eBike-Akku auszeichnet. Unter dem Gehäuse verbergen sich Lithium-Ionen-Zellen. Diese bieten aktuell das optimale Verhältnis von Energiedichte, Gewicht und Baugröße. Bosch eBike Systems arbeitet ausschließlich mit zertifizierten und langjährig erfahrenen Zellenherstellern zusammen.
„Wir überprüfen die Qualität der Zellen kontinuierlich durch eigene Tests“, verrät Dr. Thorsten Ochs. Die Zellen werden bei unterschiedlichen Temperaturen und Ladezuständen gelagert, um ihr Alterungsverhalten zu untersuchen. Dafür wird auch das aktive Be- und Entladen der Zellen im Labor simuliert. Denn schließlich soll der Akku nicht nur zuverlässig funktionieren, sondern auch eine möglichst lange Lebensdauer erreichen.
Matschige Straßen und Pfützen sind kein Problem für moderne eBike-Akkus. Foto: Bosch eBike Systems
Wenn doch ein Fehler auftritt: Durchdachte Konstruktion und digitaler Wächter
Doch was ist, wenn es trotz aller Tests und Vorkehrungen doch einmal zu einem Fehler kommt? Dafür wird auch das Verhalten der Zellen in einem Kurzschlussfall im Labor getestet. In der Konstruktion der Akkus setzt Bosch eBike Systems dann auf eine Philosophie der Isolation. „Jede Zelle ist mechanisch, elektrisch und thermisch geschützt, um ein höchstmögliches Maß an Sicherheit zu gewährleisten“, erklärt Dr. Thorsten Ochs.
Überwacht wird dieses komplexe Zusammenspiel vom intelligenten Batterie-Management-System (BMS). Es erkennt Fehlerquellen und schützt vor Überhitzung, Überlastung oder Tiefentladung.
Längere Trekkingtouren mit dem eBike können dem Akku einiges abverlangen. Darum überwacht das Batterie-Management-System seinen Zustand fortwährend und überprüft dabei jede einzelne Zelle. Foto: Bosch eBike Systems
Gewissheit für den Alltag
„Die Kombination aus strenger Zellauswahl, intelligentem Batterie-Management-System und zahlreichen Härtetests ist es, die am Ende das entscheidende Vertrauen in unsere Technologien schaffen“, so Dr. Ochs. Damit bleibt die Gewissheit, dass man sich auf sein eBike und seinen Akku verlassen kann – bei jedem Wetter, auf jedem Untergrund und über viele Jahre hinweg.
Übrigens: Auch der Umgang mit dem Akku ist nicht kompliziert. Wenn man ein paar einfache Regeln beachtet, ist man sicher unterwegs und kann sich viele Jahre auf ihn verlassen. Neben dem richtigen Laden, Pflegen und Transportieren gehört auch die richtige Lagerung im Winter dazu. Alle Informationen dazu hat Bosch eBike Systems in einem übersichtlichen Akku-Guide zusammengestellt.
Auch an kalten Wintertagen mit gutem Gefühl eBiken: Dank aufwendiger Entwicklung und umfassenden Tests leistet ein hochwertiger Akku über viele Jahre gute Dienste. Foto: Bosch eBike Systems
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