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Messung des Akkuzustands im Zeitverlauf zur Minimierung von Ausfallzeiten

21. Okt 2020 | Energieeffizienz
Messung des Akkuzustands im Zeitverlauf zur Minimierung von Ausfallzeiten

Obwohl die meisten Akkus, die in unterbrechungsfreien Stromversorgungssystemen (USV) und Notstromversorgungen verwendet werden, als „wartungsfrei“ verkauft werden, verschlechtert sich ihr Zustand aufgrund von Korrosion, internen Kurzschlüssen, Sulfatierung, Austrocknung und Fehlern bei der Abdichtung. Aber wie können Sie bestimmen, ob bzw. wann ein Akku ausfällt?

Viele Nutzer von Akkus glauben, dass die Überwachung von Spannung, entweder durch Online-Überwachungsgeräte oder manuelle Spannungsprüfungen, ausreicht. Die Spannungsmessung allein bietet jedoch kein vollständiges Bild. Spannung gibt lediglich einen Hinweis auf den Ladezustand des Akkus, nicht aber auf dessen Betriebszustand. Spannung zeigt die Zustandsverschlechterung eines Akkus erst kurz vor Ende dessen Lebensdauer an. Dadurch steigt das Risiko, dass der gesamte Akkustrang im Falle eines Ausfalls nicht mehr funktioniert. Auch wenn die gemessene Spannung bei einem Akku ausreichend ist, kann dieser beim Anlegen von Last ausfallen.

Welchen Ansatz sollten Sie also verfolgen, um den Betriebszustand eines Akkus zu bestimmen?

Eine der besten Möglichkeiten zur Bestimmung des Betriebszustands eines Akkus ist die Messung der Akkuimpedanz. Durch die Impedanzmessung können Sie den Akkuinnenwiderstand besser erfassen und erhalten dadurch ein besseres Bild des allgemeinen Zustands. Wenn Messungen über einen längeren Zeitraum hinweg vorgenommen werden, ist Impedanz nachweislich ein gutes Mittel zur Trenddarstellung, mit dem man potenzielle Probleme viel früher als über eine Spannungsprüfung erkennt. Üblicherweise steigt im Laufe der Zeit der Akkuinnenwiderstand bzw. die Impedanz und zeigt damit die Leistungsminderung in der Zelle an.

Die erstmalige Impedanzmessung eines Akkus kann beunruhigend sein, weil es keine Basis gibt, mit der man Daten vergleichen und Schlüsse daraus ziehen kann. In diesem Fall ist es ratsam, die einzelnen Zellen des Strangs miteinander zu vergleichen. Dadurch fallen schwache Zellen auf und zeigen, dass weitere Prüfungen notwendig sind.

Es ist wichtig, zu wissen, dass eine einzelne Impedanzmessung ohne Kontext nicht viel wert ist. Es hat sich bewährt, die Impedanz über Monate und Jahre hinweg zu messen, jedes Mal mit den zuvor gemessenen und aufgezeichneten Werten zu vergleichen und dies als Ausgangsbasis zu verwenden.