Nachdem alle Projekte ihre Förderentscheide bekommen haben, beginnt nun die gemeinsame Arbeit im Kompetenzcluster Batterienutzungskonzepte (BattNutzung). Der Cluster wird mit rund 20 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt 29 Projektpartnern in 13 auf je 3 Jahre angesetzten Projekten gefördert. Im Zentrum steht die Erforschung neuer Batteriekonzepte und Anwendungen.

Mit der weiteren Verbreitung der erneuerbaren Energien und der Elektromobilität gewinnen leistungsfähige und zuverlässige Energiespeicher immer weiter an Bedeutung. Mit der steigenden Marktdurchdringung der Lithium‐Ionen‐Batterie und dem damit steigenden Angebot an Batteriezellen steigt auch der Bedarf an Zellkonzepten, welche auf die spezifischen Anforderungen ausgewählter Anwendungen maßgeschneidert sind. Dies umfasst beispielsweise eigene Zellkonzepte für automobile Anwendungen, Flugobjekte oder stationäre Speicher. Zudem sorgt der steigende Einsatz von Lithium‐Ionen‐Batterien im Automotive Sektor in Kombination mit steigenden Lebenserwartungen der Zellen zu enormen Mengen an Zellen mit dem Potential einer Zweitnutzung nach der Verwendung im Fahrzeug. All diese Themen sollen im Rahmen des durch das BMBF neugeschaffenen Kompetenzclusters Batterienutzungskonzepte (BattNutzung) angegangen werden.

Der inhaltliche Fokus des Clusters liegt dabei auf der Erforschung von Methoden zur umfassenden Bewertung von neuen Materialien und Zellen nach der Produktion und im Betrieb. Dabei wollen die Forscher:innen auch die Realisierungs‐ und Skalierungsmöglichkeiten dieser Materialien und Zellen in verschiedenen Anwendungsbereichen bewerten. Das sind im Wesentlichen die Bereiche Automobil, Flugobjekte, Schienenfahrzeuge, Indoor‐Logistik, Land‐ und Bauwirtschaft, stationäre Anwendungen z.B. für Photovoltaik‐Hausspeicher, Netzspeicher, USV‐Anlagen oder Ladestationen für die Elektromobilität. Auch die erreichbaren Marktvolumina und Business Cases in diesen Anwendungsbereichen wollen die Projektteilnehmer untersuchen. Hierbei wollen sie auch mögliche 2nd‐Use‐Einsätze, also die Weiternutzung in anderen Anwendungen, berücksichtigen und umfassende Ökobilanzen unter Abschätzung der Rohstoffverfügbarkeit durchführen.

Fokus auf „Forschungsfabrik Batterie“

Mittels all dieser neuentwickelten Methoden wollen die Forscher:innen bereits in frühen Phasen der Entwicklungspipelines für neue Zellen und Zellmaterialien im Rahmen des BMBF Dachkonzepts „Forschungsfabrik Batterie“ der Entwicklungsfokus auf den Anwendungsbedarf richten. Highlights aus den Projekten sind etwas neue Verfahren zur Überwachung der Batteriesicherheit im laufenden Betrieb, Methoden zur Lebensdauervorhersage neuer Batteriezellen bereits nach wenigen Wochen oder Verfahren um die Schnellladung von Batterien in Fahrzeugen ohne Risiko für die Lebensdauer weiter zu beschleunigen.

Gemeinsam mit dem Kompetenzcluster greenBatt, welcher die Grundlagen für das nachhaltige Recycling von Batterien und Rohstoffen sowie die Schließung von Stoff‐ und Materialkreisläufen im Batterielebenszyklus schafft, bildet der Cluster BattNutzung die Querschnittsinitiative „Batterielebenszyklus“. Diese strebt eine ganzheitliche Betrachtung von Zweitnutzungs‐ und Recyclingkonzepten an, welche die Vernetzung der beiden Cluster und ein clusterübergreifender Austausch ermöglichen soll.

Die Leitung des Kompetenzcluster Batterienutzungskonzepte haben die Clusterkoordinatoren Prof. Dirk Uwe Sauer (Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe ISEA, RWTH Aachen) als Sprecher und mit Schwerpunkt im Themenfeld „Alterung und Lebensdauerprognose“, Prof. Andreas Jossen (Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik EES, Technische Universität München) mit Schwerpunkt im Themenfeld „Sicherheit und Performance“ sowie Prof. Axel Müller‐Groeling (Fraunhofer‐Institut für Siliziumtechnologie ISIT, Itzehoe) mit Schwerpunkt im Themenfeld „Batteriesystembewertung“.

22.4.2021 | Quelle: RWTH Aachen | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH