Die Temperaturbedingungen, unter denen Ultrakondensatoren oder Batterien verwendet werden, haben einen großen Einfluss auf ihre Kapazität. Jeder, der in einem kühleren Klima lebt, weiß, wie schwierig es sein kann, den Motor zu starten, wenn die Temperaturen unter -15°C fallen. Insbesondere ältere Autobatterien haben Probleme bei kühleren Temperaturen, was manchmal dazu führt, dass man mit dem Taxi fahren muss. Und wenn man richtig Pech hat, ist es sogar so kalt, dass auch der Handy-Akku unter der Kälte leidet und den Dienst verweigert, sodass einem nichts anderes übrig bleibt, als durch den Schnee zur nächsten Bushaltestelle zu stapfen, um doch noch zur Arbeit zu kommen.

Es gibt verschiedene Faktoren, die sich auf die Betriebsfähigkeit von Energiespeichern für Autos, LKW, Busse oder Züge auswirken. Bei der Auswahl der optimalen Energiespeicherlösung für Ihre Anwendung sollten Sie beispielsweise drei unterschiedliche Temperaturbereiche berücksichtigen:

Die Betriebstemperatur bezeichnet die Temperatur, bei der ein Gerät betrieben werden kann. Diese Definition ist deshalb problematisch, weil die vom Hersteller angegebene Betriebstemperatur eines Energiespeichers häufig von den tatsächlichen Möglichkeiten des Geräts abweicht. Während ein Gerät theoretisch zwar im Bereich zwischen der angegebenen Mindest- und Höchstbetriebstemperatur betrieben werden kann, ist die Effizienz des Gerätes im unteren bzw. oberen Bereich der Betriebstemperaturspanne möglicherweise jedoch deutlich eingeschränkt. 

Die Umgebungstemperatur bezeichnet die Temperatur der Umgebungsluft der Anwendung, bei der ein Energiespeicher zum Einsatz kommt. Eine hohe Umgebungstemperatur kann zum Beispiel bei Hybrid-Bussen in Ländern mit tropischem Klima zum Problem werden, wenn die dabei zum Einsatz kommenden Akkus überhitzen. 

Die Ladetemperatur bezieht sich auf die zulässige Temperatur während des Aufladens von Energiespeichern. Im Allgemeinen ist der zulässige Bereich in Bezug auf die Ladetemperatur bei allen Batterietechnologien deutlich kleiner als in Bezug auf die Betriebstemperatur. Im Gegensatz dazu können Ultrakondensatoren jedoch im Rahmen ihrer gesamten Betriebstemperaturspanne geladen werden, was ihnen sowohl bei kühleren als auch bei wärmeren Temperaturen einen deutlichen Vorteil gegenüber Batterien verschafft.

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Alle drei Temperaturbereiche hängen stark von der jeweils verwendeten Energiespeicherlösung ab, aber Ultrakondensatoren sind ungeachtet der verwendeten Batterietechnologie gegenüber Batterien im Vorteil. Außerdem eignen sie sich deutlich besser für Anwendungen, die auch bei weniger optimalen Temperaturen eine hohe Effizienz erfordern.

Temperaturempfindlichkeit bei Batterien und Ultrakondensatoren

Sowohl Blei-Säure-, Nickel Metallhydrid-, als auch Lithium-Ionen-Batterien leiden unter verringerter Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Ihre Effizienz sinkt, sie können bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt nicht geladen werden, und bei hohen Temperaturen sind sie wegen der Gefahr einer Überhitzung in manchen Anwendungen nicht einsetzbar.

Ultrakondensatoren oder Superkondensatoren hingegen zeigen hervorragende Leistungen sowohl bei kühlen als auch bei warmen Temperaturen. SkelCap Ultrakondensatoren verfügen über eine extrem hohe Effizienz bei Temperaturen zwischen -40°C und +65°C, was weit über die Möglichkeiten jeder Batterietechnologie hinausgeht – an beiden Enden der Skala.

Temperatursensible Anwendungen im Verkehrs- und Transportwesen

Die bereits erwähnten Hybrid-Busse sind ein wichtiger Schritt hin zu einem sauberen Personennahverkehr. Bisher waren Hybrid-Busse in wärmeren Klimazonen keine Option, aber dank den Ultrakondensatoren der SkelCap-Serie von Skeleton können wir nun Industriemodule entwickeln, die bei Betriebstemperaturen von bis zu 45°C verwendet werden können. Dadurch können Hybridbusse jetzt weltweit zum Einsatz kommen.

Der Warentransport mittels LKW ist ein weiterer Bereich, bei dem die Umgebungstemperatur ein Problem darstellen kann, insbesondere in nördlichen Klimazonen. Alte oder leere Batterien sind der Hauptgrund für Startprobleme bei LKW. Zwar sind niedrige Temperaturen nicht immer die Ursache, aber in vielen Fällen entladen sich Batterien bei Temperaturen unter dem Gefirerpunkt so weit, dass ihre Ladung nicht mehr ausreicht, um den Motor zu starten.

Das SkelStart Motorstartmodul ist eine gute Lösung für LKW-Fahrer, die mit Batterieproblemen kämpfen, denn SkelStart funktioniert selbst bei sehr niedrigen Temperaturen von bis zu -40°C. Das Modul kann alle LKW-Motoren starten und die Lebensdauer der LKW-Batterie verlängern. Den Motor zu starten ist die anspruchsvollste Aufgabe einer Fahrzeugbatterie, aber nach der Installation des SkelStart ESM wird die Batterie nur noch für Licht, Klimaanlage, Hebeühne sowie bei längeren Standzeiten gebraucht.