Automobilbau Thermomanagement: So gelingt eine effiziente Batteriekühlung

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Die Lösungen von VOSS Automotive aus Wipperfürth gewährleisten dass Batterien funktionstüchtig und leistungsstark sind. So hat das Unternehmen für Flüssigkeitskühlsysteme mit dem doppelseitigen Auslaufstoppventil ein besonderes Ventil im Einsatz. Andreas Suhr, Produktmanager bei VOSS Automotive, erklärt, was die Batteriekühlung und ein gutes Thermomanagement auszeichnet.

VOSS Automotive aus Wipperfürth entwickelt und fertigt ein Leitungs- und Verbindungssystem für das Thermomanagement. Wie ist die Lösung aufgebaut und welche Komponenten gehören dazu?

Andreas Suhr: Zu einem typischen Thermomanagement-System von VOSS gehören neben den funktionsintegrierten Thermomanagementmodulen und den kundenspezifischen Ventillösungen auch die entsprechende bauraumoptimierte Leitungs- und Verbindungstechnik, um die einzelnen Aggregate eines Thermomanagement-Systems untereinander zu verbinden. Darüber hinaus gehören auch kundenindividuelle Batterieverteiler zum Portfolio.

Thermomanagement neu gedacht

Wo liegen die Unterschiede zu einer herkömmlichen Batteriekühlung?

Suhr: Eine Systemlösung von VOSS Automotive beginnt in der Regel bereits im CAD. Hier entwickeln unsere Techniker gemeinsam mit dem Kunden eine auf das Batteriesystem abgestimmte, maßgeschneiderte Lösung. Bei der Entwicklung werden neben der sehr fordernden Bauraumsituation auch die vom Kunden geforderten Volumenströme sowie Druckverluste projektspezifisch simuliert und mit den ersten Prototypen im hauseigenen Versuchslabor geprüft. Bei der Konzeptionierung des Systems wird auf die von VOSS Automotive eigens für Thermomanagementanwendungen entwickelten VOSS-Komponenten, wie zum Beispiel die Stecksysteme 270, 271 oder 272, zurückgegriffen.

An Ende steht ein für das Projekt speziell entwickelter Batterieverteiler, der auf Basis vom Kunden vorgegebenen Spezifikationen in Kombination mit den durch VOSS nicht zuletzt auch kostenoptimierten sowie nachhaltigen Produkten beruht.

Welche aktuellen Herausforderungen im Automobilbau, besonders im Hinblick auf die Elektromobilität, lassen sich damit meistern?

Suhr: 

• Stetig wachsende Bauraumanforderungen 
• Nachhaltigkeitsanforderungen
• Druckverlust- und Gewichtsreduzierungen
• Funktionsintegration (zum Beispiel Temperatur-Sensor

Können Sie uns, bitte, ein Beispiel dafür nennen?

Suhr: Auf Grund von geltenden Geheimhaltungsvereinbarungen können wir leider keine konkreten Beispiele nennen. Aber zu unseren Kunden zählen namhafte Hersteller im PKW-Bereich (Premium- und Sportwagenhersteller) sowie zahlreiche, internationale Batteriehersteller.

Von der Idee zum fertigen Fahrzeug

Wie sieht ein typischer Produktentwicklungsprozess aus?

Suhr: Siehe Antwort zu Frage 2: Die Entstehung von kundenspezifischen Lösungen beginnt bereits mit der gemeinsamen Entwicklung des Systems „am Computer“ (CAD). Auf Basis von zahlreichen Fahrzeuganalysen und Benchmarkings entsteht im engen Austausch mit dem Kunden eine innovative Produkt- und Systemlösung, die über den gesamten Entwicklungsprozess dauerhaft mit Simulationen, Analysen und Validierungen begleitet wird. Muster und Prototypen werden auf ‚Herz und Nieren‘ geprüft, bevor es in die Serienproduktion geht. Kundenindividuelle Logistikkonzepte sowie eine umfangreiche Beratung und ein Service - auch nach Serieneinsatz - runden den Gesamtprozess ab.

Welche Rolle spielt dabei die Zusammenarbeit mit den Automobil-OEMs?

Suhr: Eine sehr große! Denn überwiegend durch die enge und dauerhafte Zusammenarbeit mit dem Kunden entstehen die VOSS Automotive typischen kundenspezifischen Lösungen. Wir kennen dadurch die Bedürfnisse des Marktes sehr gut und reagieren entsprechend mit Weiterentwicklungen unserer Produkte und neuen Innovationen darauf.

Neue Technologien für das Thermomanagement

Was bedeutet die Entwicklung neuer Batterietechnologien für das Thermomanagement?

Suhr: Durch die Entwicklung neuer Batterietechnologien, wie zum Beispiel die Immersionskühlung, werden unsere Techniker und Ingenieure immer wieder vor neue Herausforderungen gestellt. Um bei dem Thema Immersionskühlung zu bleiben: Hier liegt ein großer Fokus unter anderem bei der Auswahl geeigneter Materialien und der daraus folgenden Fertigungsprozesse, die wir im hauseigenen „Polymer Technology Center“ (Kunststoffkompetenzzentrum) entwickeln. Hier konstruiert VOSS neue Möglichkeiten der Extrusion von Kunststoffrohren und der Verfahren im Kunststoffspritzgießen. Für jeden kundenspezifischen Einsatz finden wir die richtigen Prozesse und Werkstoffe, gerade auch dann, wenn Alternativen für bisher genutzte Kunststoffe benötigt werden.

Inwiefern lassen sich die Technologien für das Thermomanagement auch in anderen Industriesegmenten einsetzen?

Suhr: Viele unserer speziell für das Thermomanagement von Elektrofahrzeugen entwickelten Lösungen lassen sich auch in Anwendungsgebieten wie zum Beispiel im Thermomanagement-System von stationären Batteriespeichern oder in der Serverkühlung wiederverwenden. VOSS nutzt hier die eigenen „Standard-Automobillösungen“, adaptiert diese ggf. minimal und kombiniert sie mit kundenspezifischen Entwicklungen für die Industrieanwendungen. Dadurch lassen sich beispielsweise Batterien für E-Autos in Batteriespeichersysteme integrieren, ohne dass diese großartig umgebaut oder auseinander gebaut werden müssen. Auf diese Weise können wir in Solarparks und Industriebetrieben eine sinnvolle und ressourcenschonende Verwendung von überschüssigen Neubatterien gewährleisten.

Herr Suhr, vielen Dank für das Gespräch.