Projektkurzdarstellung
Wesentlicher Inhalt

Die A + H Klima- und Systemtechnik GmbH entwickelt unter anderem Klimakammern nach Kundenvorgaben. Aus verschiedenen Gesprächen mit aktuellen Kunden hat sich ein Bedarf an Klimakammern für die E-Mobilität herauskristallisiert. Dabei handelt es sich insbesondere um den Test von Lithium-Ionen Hochvolt-Batterien (auch Prototypen mit teils geringem Reifegrad), welche in Elektroautos eingesetzt werden. Bestehende, existierende Klimakammern am Markt sind nicht explosionsgeschützt und auch nicht löschwasserdicht. Eine Explosionsgefahr bei Lithium-Ionen Batterien ist jedoch vorhanden, wie auch aktuelle Beispiele aus der Handy-, Fahrrad- und Automobilindustrie zeigen. Bei der Explosion/Havarie einer Batterie entstehen Temperaturen von bis zu 600°C und dabei wird schlagartig, je nach Größe der Batterie, bis zu 500 kW an Wärme in die Klimakammer entlassen. Durch die extreme Luftausdehnung, aufgrund der Wärmeeinfuhr, entsteht dabei eine extreme Druckbelastung auf die Kammerwände. Schätzungsweise erhöht sich dabei der Druck um etwa 100 mbar. Tritt eine Havarie einer Batterie ein, so wird diese durch eine Sprühnebeleinrichtung gelöscht und gekühlt bis nach maximal 90 Minuten die Feuerwehr eintrifft. Diese wird sich dann um die weitere Sicherung der Anlage kümmern.

Um Batterien testen und zugleich aber auch die Mitarbeiter und das angrenzende Prüffeld schützen zu können, sind somit explosionsgeschützte, löschwasserdichte und zum Einsatz bei Großkunden zertifizierte Klimakammern notwendig. Dazu wird von A + H in diesem Projekt eine Kammer komplett neu entwickelt, um den neuen Anforderungen gerecht zu werden. Diese neuen Anforderungen an die Klimakammer sind konkret:

Temperaturbeständigkeit (kurzzeitig bis 600°C)
Druckfestigkeit (mind. für eine Druckerhöhung um 100 mbar auf die Oberflächen)
Löschwasserdichtheit (mind. für die Dauer von 90 Minuten)
Brandfestigkeit (mind. für die Dauer von 90 Minuten)

· Explosionsschutz (Sicherheit der Mitarbeiter)

Um diese Anforderungen umzusetzen werden von A + H die Wände der Klimakammer sowie die Schnittstellen zur Umgebung neu entwickelt. Des Weiteren wird eine neue Tür mit neuartigen Dichtungen sowie eine Steuerung und Regelung zum betriebssicheren Shut-Down der Kammer im Explosions-/Brandfall einer Batterie entwickelt.

Zielsetzung

Im Rahmen des Projektes werden folgende Zielparameter erreicht:

• Die neuartige Klimakammer kann in einem Temperaturbereich von -40°C bis +85°C und in einem Feuchtebereich von 15 bis 95 % relativer Luftfeuchtigkeit dauerhaft betrieben werden.

• Die neu entwickelte Klimakammer hält kurzzeitige Temperaturen von +600°C (Havarie einer Lithium-Ionen Batterie) aus.

• Die Mitarbeiter in der Umgebung der Klimakammer werden bei einer Havarie der Batterie geschützt, in dem die auftretende Druckwelle von den Klimawänden abgefangen, bzw. durch Explosionsschutzklappen kontrolliert nach außen geleitet sowie die Hitze in der Kammer nicht nach außen geführt wird (Klimawände können weiterhin berührt werden).

• Im Brandfall einer Batterie wird diese in der Klimakammer gelöscht, ohne dass das kontaminierte Löschwasser aus der Klimakammer austritt.

• Die Klimakammer ist in der Lage eine 90 minütige Brandfestigkeit zu garantieren.

• Nach einem Notfall kann die Klimakammer ohne Probleme betreten werden, da die Batterie durch die integrierte Sprinklereinrichtung heruntergekühlt sowie das Löschwasser und die austretenden Gase gezielt abgeführt werden.

• Der Nachweis der Brandfestigkeit sowie des Explosionsschutzes für die Klimakammer werden durch den TÜV oder eine Brandschutzprüfung bestätigt, so dass ein zertifiziertes Endprodukt vorliegt.

• Die Klimakammer wird dem Kunden als schlüsselfertige Einheit angeboten.

Dieses Projekt wird gefördert aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung.

Weitere Infos finden Sie unter: http://www.saarland.de/132334.htm