Wissenschaftler erforschen Recycling und Sicherheit von Batterien für die Elektromobilität

Institute der Battery LabFactory (BLB) an der Technischen Universität Braunschweig haben erfolgreich zwei von der Bundesregierung geförderte Verbundprojekte zu den Themenbereichen Batteriesicherheit („SafeBatt“) und Batterierecycling („LithoRec II“) eingeworben. Die beiden Projekte haben aufgrund ihrer hohen Qualität sowie Relevanz für die Weiterentwicklung der Elektromobilität in Deutschland das Gütesiegel „Leuchtturmprojekt“ erhalten.

„Dass wir an allen Leuchtturmprojekten, bei denen es sich im Wesentlichen um Batteriezellen dreht, mit einer Fördersumme von insgesamt über drei Millionen Euro beteiligt sind, ist ein großer Erfolg für unsere systematische und kontinuierliche Forschungsarbeit an der TU Braunschweig“, so Prof. Arno Kwade, Sprecher der Battery LabFactory Braunschweig (BLB), einer Einrichtung der TU Braunschweig und des Niedersächsischen Forschungszentrums für Fahrzeugtechnik (NFF). „Dies freut uns umso mehr, da der Süden von Deutschland durch hohe finanzielle Zuschüsse eigentlich die bessere Ausgangssituation hat.“

Das als technologischer Leuchtturm ausgezeichnete Projekt „LithoRec II“ aus dem Technologiebereich „Recycling und Ressourceneffizienz“ erforscht in den nächsten drei Jahren das Recycling von großformatigen Lithium-Ionen Batterien. Das vom Bundesumweltministerium geförderte Projekt beinhaltet die gesamte Wertschöpfungskette des Batteriesystem-Recyclings. Es umfasst die Entladung und Demontage der Batteriesysteme bis hin zum Aufbau und Betrieb einer Pilotanlage zum Lithium-Batterierecycling im Raum Goslar. Ein Schwerpunkt wird die Rückgewinnung des Lithiums und des flüssigen Elektrolyts sein. Ziel ist es aus den zurückgewonnenen Grundstoffen neue Batterieaktivmaterialien herzustellen und hieraus Batterien als Demonstrator aufzubauen, so dass eine geschlossene Wertschöpfungskette entsteht. Der erfolgreiche Abschluss von „LithoRec II“ ist Voraussetzung für die Umsetzung einer nachhaltigen Elektromobilität in Deutschland, um eine wirtschaftliche Teilentkopplung der Batterietechnologien von den Rohstoffpreisen insbesondere für Lithium und seltene Erden zu schaffen sowie negative Umwelteinflüsse der Rohstoffgewinnung zu minimieren. Wissenschaftlich koordiniert wird “LithoRec II“ durch Prof. Arno Kwade vom Institut für Partikeltechnik (iPAT). Von der TU Braunschweig sind neben dem iPAT die Institute für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik, für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik, für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen sowie für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion beteiligt. Die WWU Münster ist ein weiterer wissenschaftlicher Teilnehmer und als Partner aus der Wirtschaft konnten Rockwood Lithium, Audi, Bosch Rexroth, Electrocycling, H.C. Starck, Hosokawa Alpine, I+ME Actia, KUKA Roboter, Lion Engineering, Solvay Fluor und Volkswagen für dieses Verbundprojekt gewonnen werden.

Das zweite Leuchtturmprojekt „SafeBatt“ konnte die TU Braunschweig zusammen mit anderen Partnern wie Infineon, Volkswagen, Daimler, BMW, BASF und der Universität Münster einwerben. „Das von der Infineon Technologies AG koordinierte BMBF-Großprojekt beschäftigt sich mit sicherheitsrelevanten Fragestellungen der lithiumhaltigen Energiespeicher, um den Sicherheitszustand eines Batteriesystems gezielt in Abhängigkeit der Alterungshistorie beurteilen zu können. Untersucht werden aktive und passive Sicherheitsmaßnahmen unter Erforschung und Entwicklung von Sensortechnik sowie der Einführung neuer, intrinsisch sicherer Materialien. Die Erkenntnisse werden im so genannten „Digitalen Batteriepass“ vereint, der die kontinuierliche Erfassung, Auswertung und Dokumentation des Batterie-Sicherheitszustandes erfasst“, so Wolfgang Haselrieder, Leiter der Arbeitsgruppe „Batterie-Verfahrenstechnik“ am TU-Institut für Partikeltechnik und verantwortlich für das Projekt auf Seiten der TU Braunschweig.

Beide Leuchtturmprojekte werden innerhalb der an der TU Braunschweig geschaffenen „Battery LabFactory Braunschweig, (BLB)“ (www.tu-braunschweig.de/blb), einer Forschungsplattform, die die Institute der TU Braunschweig mit relevanten Forschungsfeldern für Batterien vereinigt, bearbeitet. Im BLB, an der auch die PTB beteiligt ist, wird derzeit die gesamte Fertigungskette zur Herstellung von großen Batteriezellen aufgebaut. Das BLB bündelt daher als Einrichtung des „Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF)“ alle Elektromobilitätsthemen in einer vernetzten Kooperationsplattform.

Hintergrund Leuchtturmprojekte

Im Mai 2011 wurden von der Bundesregierung die Leuchttürme, sechs besonders relevante Technologiebereiche der Elektromobilität, definiert. In diese werden die von den Bundesministerien geförderten Forschungsprojekte im Bereich der Elektromobilität eingegliedert. Aus allen geförderten Projekten wurden im Mai 2012 deutschlandweit zunächst insgesamt acht Leuchtturmprojekte ausgewählt, deren innovative Ideen und Konzepte essenziell für die Realisierung des „Systemischen Ansatz Elektromobilität“ angesehen werden und die für eine nationale sowie internationale Darstellung der deutschen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten sorgen sollen. Sie sollen öffentlichkeitswirksam Impulse setzen und die Vision verwirklichen, Deutschland bis 2020 zum innovativen Leitanbieter für Elektromobilität zu erheben.

Kontakt
Prof. Dr. Arno Kwade
Institut für Partikeltechnik der TU Braunschweig
Tel.: +49 (0)531 391 9610
E-Mail: a.kwade@tu-braunschweig.de
www.ipat.tu-bs.de
www.tu-braunschweig.de/blb