Elektromobilität Einsatz in Lappland: Robuste Batterien für elektrisch angetriebene Schneemobile

Elektrisch angetriebene Schneemobile sind nicht nur umweltverträglich, sondern auch leise. Faktoren, die insbesondere im hohen Norden eine wichtige Rolle spielen. Doch der Einsatz bei Temperaturen von bis zu minus 40 Grad Celsius stellt hohe Anforderungen – vor allem an die Batterie, die bei Kälte nicht nur mit Leistungseinbußen, sondern auch schneller Alterung zu kämpfen hat. Aurora Powertrains setzt daher für sein Schneemobil eSled auf die Pouch-Zellen von Farasis Energy.

Klirrende Kälte, schneeweiße Landschaften und Touristen, die Naturschauspiele im Minutentakt erleben wollen – all das gibt es in Lappland. Per Schneemobil lässt sich die Gegend gut erkunden. Mit einem elektrischen Schneemobil dazu noch umweltfreundlich und leise. Aurora Powertrains, Hersteller von elektrischen Schneemobilen mit Sitz in der lappländischen Hauptstadt Rovaniemi fertigt mit dem eSled ein eigens entwickeltes Modell.

Anforderungen an die Batterie

Die Umsetzung des eSleds war eine komplexe Entwicklungsarbeit, denn ein Schneemobil muss auch bei bis zu –40 °C funktionieren und ist ständig dem Einfluss von Schnee und Feuchtigkeit ausgesetzt. Die größten Herausforderungen sind die Leistungseinbußen und die schnelle Alterung der Batterie bei Kälte. Hier war für Matti Autioniemi, Gründer und CEO von Aurora Powertrains, schnell klar, dass ein Batteriemodul, das unter diesen Bedingungen zuverlässig funktioniert, nicht von der Stange erhältlich ist. „Wir wussten direkt, dass wir selbst ein Modul entwickeln müssen, um den speziellen Anforderungen gerecht zu werden. Dafür suchten wir den Markt nach passenden Zellen ab, die den geringen Bauraum eines Schneemobils optimal ausnutzen und uns bei den extremen Umwelteinflüssen lange erhalten bleiben“, erklärte Autioniemi.

Einsatz in Lappland: Robuste Batterien für elektrisch angetriebene Schneemobile

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Die Wahl der optimalen Zellen

Das Unternehmen begab sich auf die Suche nach den passenden Batteriezellen. Der Markt bot zwar eine Vielzahl von zylindrischen Zellen in hoher Qualität, allerdings schieden diese für den Einbau in einem Schneemobil aus. Nur durch die komplette Nutzung des geringen Raumes in Kombination mit einer hohen Energiedichte ließen sich die Leistungsanforderungen erfüllen. Die Batterietechnik musste zudem extreme Wetterbedingungen aushalten. Entweder waren die Schneemobile im Tour-Einsatz durch die Winterlandschaften von Lappland unterwegs oder hingen am Ladegerät. Die Beanspruchung im Gelände macht trotz der niedrigen Außentemperaturen eine Kühlung der Batterietechnik nötig. Zylindrische Zellen leiten mit ihrer kleinen Oberfläche die Wärme nicht schnell und effizient genug ab. Eine andere Lösung musste her. Gesucht waren kompakte Zellen, die viele Lebenszyklen aufweisen, temperaturbeständig sind und eine hohe Energiedichte mitbringen. Darüber hinaus musste die Technik robust sein, denn für den Einsatz im Gelände und bei Schnee werden die Batterien durch Stöße und Feuchtigkeit auf einem ganz anderen Niveau gefordert als beim Einsatz in einem herkömmlichen Elektrofahrzeug.

Perfekte Bauraumausnutzung

Die Wahl fiel auf die unidirektionalen P32 Pouch-Zellen von Farasis Energy. Deren rechteckige Form sowie die Eigenschaft zur Ausdehnung, nutzen den Bauraum optimal aus. Die größte Batterievariante des eSleds mit sechs Modulen erzielen eine Energie von 21 Kilowattstunden. Reichweiten von rund 100 Kilometer sind möglich. Mit zylindrischen oder prismatischen Zellen ließen sich diese Werte in den Prototypen nicht erreichen. Perfekt für Aurora Powertrains war auch, dass eine eigene Lösung zum Wärme-Management zum Einsatz kommen konnte und einen reibungslosen Betrieb bei bis zu –40 Grad Celsius ermöglicht.

Integrierte Folien heizen Zellen vor

Die Zusammenarbeit zwischen dem finnischen Unternehmen und Farasis Energy ist bereits seit dem ersten Entwicklungsprojekt sehr gut. Passend zu den Anforderungen von Aurora Powertrains entwickelt Farasis Energy geeignete Zellen. Selbst der Umstieg von der anfänglich genutzten P29- auf die P32-Zelle verlief reibungslos, weil sich am Design nichts verändert hat. Damit profitiert Aurora Powertrains von der Weiterentwicklung der Zellchemie, ohne selbst neu designen zu müssen. Ein aktiver Flüssigkühlkreislauf gleicht Temperaturunterschiede innerhalb des Moduls aus.

Außerdem integrierten die Entwickler Heizfolien am Boden, die die Zellen auf optimale 25°C vorheizen. Obwohl Touristengruppen bei den Touren meist nicht mehr als 25 Kilometer an Strecke zurücklegen, inklusive Pausen rund 3 Stunden unterwegs sind, bietet die Energiedichte und die damit verbundene maximale Reichweite von 100 Kilometern die notwendige Sicherheitsreserve in abgelegenen Gegenden Lapplands.

Offroad, onboard und abroad

Je nach Bedarf kann man beim eSled zwischen drei Batteriekapazitäten wählen: Neben dem 21-kWh-Modul stehen auch Varianten mit 7 oder 14 Kilowattstunden zur Verfügung. Die Batterietechnik bietet eine hohe Robustheit sowie einen guten Widerstand gegen Stöße. Die wasser- und staubdichte Batterie ist nach IP67 klassifiziert sowie modular und skalierbar gestaltet. Damit lassen sich auch weitere Anforderungen bedienen. So entwickelt Aurora Powertrains aktuell Konzepte für ein finnisches Elektroboot-Unternehmen und unterstützt ein Offroadfahrzeug-Projekt mit der 120 kWh-Batterie. Aurora Powertrains plant, bis Anfang 2025 rund 600 eSleds zu produzieren. Die leisen, lediglich surrenden Schneemobile erleichtern den Zugang zu sensiblen Gegenden wie Nationalparks und machen die Ausfahrten für Touristen zu einem abgasfreien Erlebnis. „Keine Motorengeräusche, dafür den Erklärungen des Tour-Guides lauschen, Tiere ungestört beobachten und umweltfreundlich die wunderschöne Landschaft des hohen Nordens genießen: Das sind die Argumente, die für elektrisch angetriebene Schneemobile sprechen“, resümiert Matti Autioniemi.

Ausblick

Auch wenn im Tourismusbereich die umweltfreundlichere e-Alternative zum herkömmlichen Schneemobil alle Anforderungen erfüllt, gibt es etliche Herausforderungen auf dem Weg in eine komplett elektrische Zukunft. In den nächsten fünf bis zehn Jahren muss die Technologie weiterentwickelt werden, um auch spezielle Schneemobile für die Nutzung im Tiefschnee oder im Rennbereich mit einer e-Variante ersetzen zu können. Die vielen Testkilometer der eSleds und der Entwicklergeist von Farasis Energy unterstützen diesen Weg. (se)

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