Elektromobilität: Arbeiten am offenen Herzen

Kurzfassung

Im Hochvolt-Schulungszentrum von Volvo in Dietzenbach lernen Servicebetriebe, wie sich Elektroautos spannungsfrei schalten und wie sich Batteriemodule an der Traktionsbatterie austauschen lassen.

Die Elektromobilität boomt und auf kurz oder lang werden die Fahrzeuge auch in der Werkstatt aufschlagen. Um die Vertriebs- und Servicepartner von Volvo und auch freie Betriebe auf diese Zukunft vorzubereiten, hat der Autohersteller einen zweistelligen Millionenbetrag in den Umbau des Trainingszentrums in Dietzenbach bei Frankfurt am Main investiert. Mechatroniker sollen dort künftig fit für Hochvoltkomponenten und Arbeiten an der Traktionsbatterie gemacht werden, schließlich möchte der Autohersteller ab 2030 nur noch vollelektrische Fahrzeuge verkaufen. asp hat eine Hochvolt-Schulung vor Ort begleitet.

Hochvolt-Qualifizierungen

Bei Volvo gibt es Hochvolt-Schulungen verschiedener Stufen, die sich nach den Vorgaben der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) richten und im Regelwerk "DGUV 200-005" festgeschrieben sind. Bei Volvo heißen die Qualifikationsstufen 3.1, 3.2 und 3.3, was gleichbedeutend mit den Hochvoltstufen eins bis drei ist. Die Schulungen finden sowohl an Präsenztagen im Hochvolt-Schulungszentrum in Dietzenbach als auch in Online-Kursen statt.

Ein Mechatroniker mit der Hochvolt-Qualifizierung HV 3.1 darf ein Hochvolt-Fahrzeug beispielsweise spannungsfrei schalten, um an HV-Systemen arbeiten zu können ( siehe auch Tabelle "Wer darf was?" auf S. 22). Volvo hat laut eigenen Angaben bereits 97 Prozent der Partnerbetriebe mit der Qualifizierung HV 3.1 geschult. Müssen Arbeiten unter Spannung oder an der Batterie durchgeführt werden, müssen die Mitarbeiter nach der Hochvolt-Stufe HV 3.3 qualifiziert werden. Mit einer zusätzlichen digitalen Schulung, die speziell Volvo-eigene-Modelle betrifft, ist der Mechatroniker dann in der Lage, Service- und Reparaturarbeiten an der Batterie durchzuführen.

So darf der Mechatroniker eine Hochvolt-Batterie nicht nur ausbauen, sondern sie auch zerlegen oder Bauteile innerhalb der Batterie wie einzelne Module austauschen. Darüber hinaus dürfen Messarbeiten an der Batterie durchgeführt werden. Die Hochvolt-Schulung HV 3.2 ist hingegen nur für Betriebe interessant, die auch an Nutzfahrzeugen arbeiten.

Für Arbeiten an Elektroautos ist auch entsprechende Schutzausrüstung mit Handschuhen, Gesichtsvisier und Störlichtbogenschutz Pflicht. Auch Schuhe mit antistatischer Brandsohle und schwer entflammbare Kleidung dürfen bei keinem Mitarbeiter am extra dafür abgesperrten Hochvoltarbeitsplatz fehlen.

Arbeiten unter Spannung

Wichtigstes Ziel bei Arbeiten an Elektro- und Hybridfahrzeugen ist immer die Herstellung von Spannungsfreiheit, damit keine Personen zu Schaden kommen. Schließlich arbeiten die Stromer mit einer Gleichspannung von 400 Volt, die bei Kontakt tödlich wäre. Um die Spannungsfreiheit herzustellen, muss beim für die Schulung bereitgestellten Volvo XC40 Recharge der Trennstecker gezogen werden, der sich in der hinteren Mittelkonsole zwischen den Sitzen befindet. Anhand des XC40 Recharge erklärt Sebastian Hillenbach, Koordinator Technisches Training bei der Volvo Car Germany GmbH, auch, wie Batteriemodule an der Traktionsbatterie ausgetauscht werden können.

So lassen sich mithilfe des Volvo-eigenen Diagnosesystems Vida die Batteriedaten des Fahrzeugs auslesen, um den Batteriestatus erkennen zu können. Im Falle eines Volvo XC40 Recharge sind das genau sechs Batteriemodule, die mit jeweils 16 Zellen ausgestattet sind, also insgesamt 96 Zellen. Sind alle Batteriezellen in Ordnung, sollten sie alle denselben Spannungszustand (auch State of Charge, SoC, genannt) aufweisen. Haben einzelne Batteriezellen eines Moduls eine unterschiedliche Spannung, deutet das auf einen Defekt des Batterie-Steuergeräts hin. Zeigen hingegen eine oder mehrere Zellen eines Moduls keine Spannung an, deutet das auf einen Defekt einzelner oder mehrerer Zellen hin. In diesem Fall muss das komplette Batteriemodul ausgetauscht werden, da sich die Zellen nicht einzeln austauschen lassen.

Im Volvo-Kurs wird den Teilnehmern anschließend gezeigt, wie sie Batteriemodule aus- und einbauen können. Vor dem Einbau eines neuen Batteriemoduls ist es wichtig, sie zu "konditionieren". Damit ist gemeint, dass der Ladestand des neuen Batteriemoduls und seiner Zellen an die anderen Module angepasst werden muss. Ansonsten würde das Fahrzeug nicht starten. Hierfür steht ein spezielles Ladegerät zur Verfügung.

• Ausgabe 06/2021 S.20 (387.7 KB, PDF)

Fragen an ...

asp: Herr Hillenbach, welche Wartungsaufgaben fallen an Elektroautos an?

Sebastian Hillenbach: Da Elektroautos mit weniger mechanischen Bauteilen auskommen als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, fällt der Wartungsbedarf ebenfalls geringer aus. Beim Elektromotor und beim Antrieb erwarten wir eine sehr hohe Lebensdauer. Ein Wartungsthema ist jedoch das Thermomanagement. Denn E-Autos und auch Hybridfahrzeuge haben verschiedene Kühlkreisläufe, und es sind auch Kühlflüssigkeiten an Bord, die man wechseln kann. Hinsichtlich Fahrwerk, Karosserie und Innenraum gibt es keine großen Unterschiede zwischen Verbrenner und E-Auto.

asp: Ist ein erhöhter Bremsenverschleiß ebenfalls ein Thema?

S. Hillenbach: Durch die Rekuperation und das Fahren im Modus "One-Pedal Driving" werden die mechanischen Bremsen einerseits weniger belastet, der Elektromotor übernimmt einen großen Teil der Bremsleistung. Andererseits werden die Bremsen aufgrund des höheren Fahrzeuggewichts umso stärker belastet, wenn die Rekuperation nicht genutzt wird. Wir haben noch keine empirischen Zahlen und keine ausreichenden Erfahrungen dafür vorliegen, wie der Bremsenverschleiß sich letztendlich in der Praxis gestaltet.

asp: Volvo bietet Hochvolttrainings in verschiedenen Stufen an. Stehen die Trainings auch für freie Betriebe zur Verfügung?

S. Hillenbach: Ja, die Trainings, die wir für Volvo-Partnerbetriebe anbieten, stehen auch freien Werkstätten zur Verfügung. Voraussetzung ist jedoch, dass die freie Werkstatt das Volvo-eigene Diagnosesystem Vida nutzt und das auch nachweisen kann. Dann darf sie nahezu jedes Training von Volvo besuchen, auch die Hochvolt-Qualifikationen. Die Lizenzen für Vida kann man in Schweden erwerben - unabhängig davon, ob man Vertragspartner ist oder nicht.asp: Dürfen die Werkstätten mit der Hochvolt-Schulung auch Diagnose- und Reparaturarbeiten an der Traktionsbatterie durchführen? S. Hillenbach: Mit der Hochvolt-Schulung 3.3 und einer systemspezifischen Einweisung in Volvo-Modelle dürfen Werkstätten auch Traktionsbatterien diagnostizieren und einzelne Module austauschen. Das ist beispielsweise für Betriebe interessant, die sich auf Fahrzeuge von Volvo spezialisieren möchten. Eventuell muss noch ein Vida-Training durchgeführt werden, da hier schon tiefergehende Kenntnisse des Systems ab Hochvolt-Schulung 3.1 vorausgesetzt werden.

asp: Was sind die Kosten für die Schulung?

S. Hillenbach: Ein digitaler Trainingstag kostet 150 Euro, ein Präsenztag 300 Euro - das sind sehr faire Preise.