Projektbeispiele aus dem Bereich Batteriesysteme

Ziel dieses Vorhabens ist die Umsetzung einer Forschungsinfrastruktur mit der Vision einer sicheren, vollautomatisierten, variantenflexiblen Demontageanlage für aktive Traktionsbatterien von Elektrofahrzeugen bis auf Zellebene. Die Demontageanlage soll perspektivisch auch als Plattform zur Montage genutzt werden. Anhand der flexiblen, automatisierten und modularen Bauweise können so System- und Komponentenentwicklungen prozesstechnisch umgesetzt und skaliert werden. Dies ist vor allem für die Erforschung von Reuse-, Repair- bzw. Recyclingkonzepte von großer Bedeutung.

Gebrauchtwagen oder Unfallautos werden oftmals mit hohem Energieaufwand verschrottet, selbst wenn viele Teile noch funktionsfähig sind. Im Projekt EKODA entwickeln wir eine bessere Alternative: In einem komplexen Testverfahren werden zunächst alle Komponenten untersucht. Ein Bewertungssystem gibt dann Empfehlungen, wie die Komponenten weiterverwendet werden könnten. Das Konzept optimiert die Lebensdauer der einzelnen Teile und ermöglicht den Aufbau einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft im Bereich der Mobilität. Batterien, Getriebewellen oder Zahnräder könnten so auch in Anwendungen außerhalb des Automobils landen.

Ziel des Projekts IsoFoamComp ist die Entwicklung eines neuartigen Verbundwerkstoffs, bestehend aus einer Aluminiumschaumkomponente und einem thermisch schaltbaren Isolationsverbundwerkstoff, die im Gesamtverbund spezifische Funktionen übernehmen und damit ein Gesamtkonzept für funktionale Modulabdeckungen und Gehäuse in Batterieanwendungen bilden. Die Entwicklung trägt dazu bei, Batteriespeicher sicherer und effizienter zu machen.

Die Zielstellung im Teilprojekt »Batteriemodulbau« des BMBF-Projekts FutureFlexPro lag in der konstruktiven Neugestaltung eines Batteriemoduls unter Berücksichtigung von Zellgeometrie und -anordnung, Thermomanagement, Brandschutz sowie Moduldemontage. Die Konstruktion des Batteriemoduls orientierte sich an Materialien und Fertigungstechnologien der beteiligten Projektpartner Fraunhofer IFAM, IST, IWU und WKI.

Im Pompey-Projekt wird ein innovativer Multimaterialansatz für die additive Fertigung entwickelt, der auf der Schmelzextrusion von Polymer- und Metallwerkstoffen basiert. Ziel ist die Herstellung von Multimaterialteilen mit verbesserter Leistung, reduziertem Energie- und Materialbedarf sowie geringeren Kosten durch Verwendung eines neu entwickelten hybriden Fertigungssystems.

Das Batteriesystem ist die zentrale Komponente eines E-Autos. Partner aus Forschung und Industrie demonstrieren im Projekt CoolBat, wie innovative Konstruktionsprinzipien, Materialien und Produktionsverfahren dazu beitragen, Gehäuse für diese Batteriesysteme klimafreundlich herzustellen und zugleich bessere Gebrauchseigenschaften zu integrieren. Die Batteriegehäuse werden dabei leichter und sparen bis zu 15 Prozent Kohlendioxid (CO2) – und das bei höherer Leistung des Batteriesystems, schnellerem Laden sowie mehr Reichweite. Darüber hinaus soll die Herstellung der Batteriegehäuse im Vergleich zu bisher angewandten Verfahren deutlich effizienter werden.

Das EU-Förderprojekt ZIRKEL strebt die automatisierte, wirtschaftlichere und produktivere Demontage von Traktionsbatteriesystemen und Elektromotoren an. Dazu sollen produktionstechnische Strategien für die Kreislaufwirtschaft entwickelt werden. Das beinhaltet die automatisierte Zerlegung der Komponenten mittels KI-Algorithmen und Computervision. Das Fraunhofer IWU ist maßgeblich an der Entwicklung und Optimierung des Demontageprozesses für Elektromotoren beteiligt.

Um Batteriegehäuse von eBikes der Wiederverwertung mittels Polymer-Recycling zuzuführen, wurden am Fraunhofer IWU Konzepte und Prozessschritte erarbeitet sowie Life Cycle Assessments durchgeführt. Ziel war es, sowohl effiziente Prozesse zu entwickeln, die Ressourceneffizienz zu verbessern als auch die Umweltbilanz zu optimieren.