Neue EU-Regeln für Batterien

04 May 2023

VERORDNUNG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES über Batterien und Altbatterien, zur Aufhebung der Richtlinie 2006/66/EG und zur Änderung der Verordnung (EU) 2019/1020

Dieser Artikel beschreibt in verkürzter Form den Inhalt der obigen EU-Verordnung in Bezug auf die GENEREX-Produkte BACS, SMARTBATTERY und SMARTLOGGER und deren Einsatz bei stationären Energiespeichern.

Die EU bereitet sich auf eine Vervielfachung der Batterieinstallationen in Europa vor

Die EU hat erkannt, dass Batterien in den kommenden Jahren um das 19-fache ansteigen werden und dass dieser Markt weltweit zunehmend an strategischer Bedeutung gewinnt. Im Bereich der Batterietechnologie werden auch weiterhin bedeutende wissenschaftliche und technische Fortschritte erzielt werden. Es ist notwendig, einen harmonisierten Rechtsrahmen für den gesamten Lebensweg von Batterien zu schaffen, die in der EU in den Verkehr gebracht werden. Aus diesem Grund hat die EU am 10.Dezember 2020 einen neuen Vorschlag für eine Regulierung der Batterieverordnung, basierend auf der Directive 2006/66/EC und Erweiterung 2019/1020 vorgelegt.

Zum 1.Januar 2026 schreibt die EU vor, dass wiederaufladbare Industrie- und Traktionsbatterien ein Batteriemanagementsystem enthalten müssen.

Das gesamte Dokument der EU finden Sie hier unter folgendem  Link:-> EU_BMS <-

Inbesondere der Artikel 14, Kapitel III ist von Bedeutung, hier werden die Grundfunktionen eines Battery Management Systems zur Erfüllung der Anforderungen der EU beschrieben. Zitat: Ein „Batteriemanagementsystem“ ist ein elektronisches System, dass die elektrischen und thermischen Funktionen der Batterie überwacht und steuert, die Daten zu den Parametern für die Ermittlung des Alterungszustands und der voraussichtlichen Lebensdauer von Batterien verwaltet und speichert und mit dem Gerät, in das die Batterie eingebaut ist, kommuniziert.“

Laut EU-Rat muss ein "Batteriemanagementsystem" eine Reihe von Schlüsselparametern erfüllen oder anderweitig für die erforderliche Datenmessung sorgen.

BACS liefert schon heute in fast allen Punkten ein funktionierendes, erprobtes System das diese Richtlinie für 2026 einfordert!

Nachfolgende Auflistung (in Kurzform)

Neue EU-Anforderungen = schwarze Schrift
Lösung der Anforderungen durch BACS = blaue Schrift

Batteriekapazität

1. Verbleibende Kapazität
BACS: Ab 2022 ist BACS in der Lage, die individuelle Zell-/Batteriekapazität in Echtzeit zu berechnen und anzuzeigen.

2. Verbleibender Batteriewirkungsgrad – ( "Round Trip Efficiency")
BACS VIEWER zeigt die Differenz zweier Entladungen

3. Batteriekapazität
BACS ist das einzige BMS auf dem Markt, dass die Batteriekapazität gegen den AC/DC-Widerstand anzeigt (und den Batteriestrom und die Temperatur in die Kapazitätsmessungen einbezieht)

4. Gesamtkapazitätsverlust
BACS: Der Gesamtkapazitätsverlust einer bestimmten Zelle wird bei 2 Entladungstests im BACS VIEWER angezeigt.

5. Verbleibende Kapazität und Verlustleistung
BACS: Stellt einen 100%igen Ladezustand für jede Batterie sicher und schafft damit die Voraussetzung für die Vergleichbarkeit von Entladetests. Die Langzeitdaten, die in Verbindung mit BACS VIEWER zur Verfügung gestellt werden, ermöglichen eine schnelle und effiziente Bestimmung der Verlustleistung über die Lebensdauer.

6. Autonomiezeit
BACS bietet eine Berechnung der Autonomiezeit auf der Grundlage der Beziehung zwischen USV-Eingang, Batteriestrom, Batteriespannung, Temperatur und Impedanz.

7. Bestimmung der Batteriekapazität durch Entladungstests
BACS misst und zeigt die Batteriekapazität während der Entladung einmal pro Sekunde an, und ein solcher Entladungstest kann ohne das Risiko einer unbemerkten Beschädigung der Zellen/Batterien durchgeführt werden.

Impedanz

1. Ohmscher Widerstand und/oder elektrochemische Impedanz
BACS zeigt dies durch den "RI"-Wert. Eine Trendlinie, die im BACS VIEWER angezeigt wird, zeigt die erwartete Lebensdauer.

2. Widerstand als Leitwert zur Überwachung des Gesundheitszustands einer Zelle und zur Verfolgung ihres Alterungsprofils
BACS: Die Schwierigkeit besteht darin, dass bei bestimmten Hochspannungs-String-Anwendungen (USV) die Zellen/Blöcke dazu neigen, von der idealen Erhaltungsladespannung abzuweichen, und dass innerhalb des Strings häufig Unterschiede von 2 V und mehr auftreten. Eine solche Situation macht es unmöglich Widerstandsmessungen bei Erhaltungsladung zu vergleichen. BACS gleicht die Spannungsunterschiede so aus, dass alle Zellen/Batterien gleich sind und nicht mehr als 0,01 Volt von einer benachbarten Zelle/Batterie zur nächsten abweichen. Dies ermöglicht einen Vergleich der Widerstandswerte und macht die Verwendung solcher Messungen für Diagnoseverfahren überhaupt erst verwendbar.

3. Basislinie RI
BACS bietet frei konfigurierbare Schwellenwerteinstellungen für den RI-Widerstand, basierend auf absoluten Werten in mOhm, basierend auf dynamischen Werten oder basierend auf einem vorgegebenen Satz von "Base Line"-Werten.

Temperatur

1. Die Temperatur wirkt sich auf die Batteriekapazität aus
Die Batteriekapazitätsanzeige von BACS basiert auf dieser Kapazitätskompensation pro Grad Celsius und fügt diesen Faktor in die Berechnung der Batteriekapazität ein.

2. Temperatureinfluss auf die Lebensdauer der Batterie
BACS zeichnet die Batterietemperatur über einen längeren Zeitraum auf und zeigt die durchschnittliche Temperatur an, so dass der Benutzer weiß, wie lange die Lebensdauer seiner Batterien sein sollte.

3. Einfluss der Temperatur auf die Selbstentladung der Batterie
BACS zeigt den Trend der Batteriespannungen über die Zeit an. Ebenfalls gemessen wird die historische Equalization/Balancing-Aktivität in %. Wenn der Ausgleich bei 0 % angezeigt wird, das Ladegerät aber läuft, deutet dies entweder darauf hin, dass der Batterietrennschalter offen ist und die Selbstentladung die Batterie entlädt ODER dass die Temperatur zu hoch ist, so dass die Selbstentladung größer ist als der Strom vom Ladegerät, der geändert werden muss, um das Verhalten des Temperaturanstiegs oder den Alterungseffekt der Batterien auszugleichen.

4. Einfluss der Temperatur auf den Batterieladestrom
Bei einer gegebenen konstanten Spannung steigt der Erhaltungsstrom, der durch eine vollständig geladene stationäre Batterie fließt, mit zunehmender Batterietemperatur.

BACS zeigt diesen zunehmenden Strom an und gleicht ihn innerhalb der Grenzen des Systems aus. Normalerweise reicht dies aus um Batterieschäden zu vermeiden, da die USV oder das Ladegerät automatisch die Ladespannung (und den Strom) verringert, wenn der externe Sensor höhere Temperaturen anzeigt.

5. Einfluss von Rippleströmen auf die Batterietemperatur
BACS überwacht und zeigt AC- und DC-Rippleströme an, so dass korrigierend eingegriffen werden kann, bevor ein solcher Effekt einen Anstieg der Batterietemperatur verursacht.

6. Temperaturunterschiede aufgrund eines schlechten Designs einer Batterieinstallation können zu Batteriefehlern führen
BACS ist in der Lage die Spannungsunterschiede durch unterschiedliche Temperaturen innerhalb des Strangs auszugleichen. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Leistungsverringerung aufgrund von Temperaturunterschieden, die auf ein schlechtes Design der Batterieanordnung zurückzuführen sind, vermieden wird.

7. Hohe Temperaturunterschiede über einen Zeitraum von > 24h können einen thermischen Durchschlag verursachen
BACS kann die Spannungsunterschiede aufgrund von thermischen oder elektrischen Unterschieden ausgleichen und somit das Risiko eines solchen thermischen Durchgehens unter Erhaltungsladebedingungen drastisch reduzieren aber zumindest verzögern und den Anwender alarmieren.

8. Hohe Temperatur
BACS kann eine Überhitzung der Batterien aufgrund von Problemen mit der Raumbelüftung nicht verhindern, aber BACS kann den Benutzer vor solchen Bedingungen warnen und, wenn es mit den entsprechenden Automatisierungsprotokollen verbunden ist, automatisch die Klimaanlage einschalten oder das Öffnen von Fenstern, Lüftern usw. veranlassen, um die Situation zu lösen.

9, Realer Kühlungsbedarf
Der Kühlbedarf wird durch die von BACS aufgezeichnete Differenz bestimmt; er steigt im Allgemeinen mit zunehmendem Alter aufgrund des erhöhten Stromverbrauchs während der Erhaltungsladung und deutet somit auf ein zunehmendes Risiko des thermischen Durchgehens hin.

Batterie-Strom

1. Erhaltungsstrom - AC-Komponente (überlagerter Ripplestrom)
Ein Ripplestrom trägt nicht zur Batterieladung bei, sondern erzeugt nur zusätzliche Wärme. Ein hoher überlagerter Ripplestrom und ein Gleichstrom nahe Null führen zur Entladung und Verschlechterung einer betroffenen Bleibatterie. Es ist zu beachten, dass sich der Erhaltungsstrom am Ende der Lebensdauer einer VRLA-Batterie im Vergleich zu einer neuen Batterie verdoppelt.

BACS: Ein solcher Anstieg des Erhaltungsstroms kann mit BACS visualisiert werden und einen Alarm auslösen. In der BACS-Konfiguration können Alarmschwellen für Gleichsströme festgelegt werden, um eine Fehlfunktion der Batterie aufgrund von erhöhtem Wasserverlust, übermäßigem Abwurf von aktivem Material oder der Förderung interner Kurzschlüsse und übermäßiger Wärmeentwicklung zu vermeiden, was letztendlich zu einem thermischen Durchgehen führen kann.

2. Maximaler Ripplestrom
Es sollten geeignete Vorkehrungen getroffen werden, um gefährliche Spannungen und Kurzschlüsse an und durch die Messleitungen zu vermeiden. Flinke Sicherungen oder strombegrenzende Widerstände sind in jede Messleitung einzufügen.

BACS ist das einzige BMS auf dem Markt mit 2 Hochspannungssicherungen in den Messleitungen.

Flammhemmende/rauch- und raucharme oder säurebeständige Isolierung kann unter bestimmten Umständen für die Messleitungen erforderlich sein.

BACS verwendet halogenfreie Kabel und feuerhemmende Materialien für alle Komponenten.

3. Lastanteil Strom
BACS zeigt die Stromwerte pro Strang an und erlaubt es, Schwellenwerte zu setzen, wenn diese Werte unausgeglichen werden; sollte ein solches Ungleichgewicht auftreten, kann der Betreiber entsprechend informiert werden.

4. Energiedurchfluss
BACS kann bei Verwendung des neuen BACS Stromsensors Typ CSHxxxF und CSHxxxD den Energiedurchfluss messen und aufzeichnen

Gesundheit und Nachhaltigkeit von Batterien

1. Fortschreitende Entwicklung der Selbstentladungsrate
Je älter die Batterien werden, desto höher ist die Selbstentladungsrate. Um die genaue Entwicklungskurve zu ermitteln, muss die Erhaltungsladung im vollgeladenen Zustand der Zelle oder Batterie abgeschaltet werden.

Die Messwerte von BACS, SMARTLOGGER und SMARTBATTERY zeigen nach einigen Tagen die Selbstentladungsrate an. Diese muss mit der Selbstentladungsrate im Neuzustand verglichen werden.

2. Herstellungs- und Inbetriebnahmedatum der Batterie
Dieses wird bei der Inbetriebnahme von BACS, SMARTLOGGER und SMARTBATTERY festgelegt und bis zu 10 Jahre lang archiviert.

3. Datenzugriff
Ein klarer, ungehinderter Zugang zu den oben genannten Parametern muss jederzeit für Analysen zur Verfügung stehen um den Restwert der Batterie zu bewerten, die Wiederverwendung oder Wiederaufbereitung der Batterie zu erleichtern oder die Batterie unabhängigen Aggregatoren zur Verfügung zu stellen, die virtuelle Kraftwerke in Stromnetzen betreiben.

BACS, SMARTLOGGER und SMARTBATTERY stellen die Daten in verschiedenen Formaten zur Verfügung um sie für Recycler auswertbar zu machen.

4. Langzeitdatenaufzeichnung in Bezug auf Lager- und Transportbedingungen
Die SMARTBATTERY bzw. der SMARTLOGGER von GENEREX liefert die gewünschten Langzeitdaten - von der "Wiege bis zur Bahre" - und ermöglicht so eine präzise Kontrolle der Betriebs- und Lagerbedingungen über den gesamten Lebenszyklus einer Batterieeinheit.

5. Verfügbarkeit der Dokumentation
Um nachzuweisen, dass eine Batterie kein Abfall mehr ist muss eine Dokumentation zur Verfügung gestellt werden, die den Zustand und die Funktionalität einer bestimmten Batterie oder Zelle angibt. Der Wirtschaftsbeteiligte, der das Recycling durchführen möchte, muss über ein Dokument zur Bewertung oder Prüfung des Alterungszustands verfügen.

SMARTBATTERY, SMARTLOGGER und BACS erfassen die erforderlichen Informationen für die Dokumentation und stellen sie anschließend zur Verfügung.

6. Batteriepass
Die EU schreibt vor, dass bis zum 1. Januar 2026 jede in Verkehr gebrachte Industrie- und Antriebsbatterie mit einer elektronischen Identifikationsdatei ("Batteriepass") versehen sein muss. Der Batteriepass ist mit den Informationen über die grundlegenden Merkmale jedes Batterietyps und -modells verknüpft, die in den Datenquellen gespeichert und online verfügbar gemacht werden müssen.

BACS, SMARTLOGGER und SMARTBATTERY sind bereits in der Lage, alle für einen "Batteriepass" erforderlichen Daten in einem dauerhaften und zugänglichen Format bereitzustellen.

Ab 2026 sind diese Vorschriften auf alle Batteriemanagementsysteme verpflichtend zu verwenden.

BACS erfüllt schon 2023 alle Auflagen, die von der EU für den Betrieb gefordert werden, und ist das einzige System Made in Germany / Made in USA, welches für den Betrieb innerhalb von Hochsicherheits-IT – Systemen qualifiziert ist.