Ein Labor für die Bat­te­rie der Zu­kunft

Die Wertschöpfungskette zeigt auch den Lebenszyklus einer Batterie. (Bild: Hurtig Design / BLB TU BS

Die Wertschöpfungskette zeigt auch den Lebenszyklus einer Batterie. (Bild: Hurtig Design / BLB TU BS)

Der deutschlandweite Aufbau der Elektromobilität, aber auch die Energiewende setzen neue Generationen von leistungs­starken, kosten­günstigen und umwelt­schonenden Batterie­zellen und detaillierte Kenntnis der zugehörigen Fertigungs­verfahren voraus. Zukünftige Batterie­zellen und deren Herstellung zu erforschen, ist das Ziel der Battery Labfactory Braunschweig BLB der TU Braunschweig. Am 24. Juni wurde zu diesem Zweck die BLB als bundesweit wohl flexibelste Forschungs­einrichtung für die Batterie­produktion feierlich eingeweiht und in Betrieb genommen.

Die Forscherinnen und Forscher haben sich insbesondere die Entwicklung neuer Herstellungs­prozesse für heutige Lithium-Ionen-Batteriezellen sowie von Fertigungs­prozessen für neue Batterie­generationen wie Solid-State-Batterien oder auch Lithium-Schwefel-Batterien zum Ziel gesetzt.

Vier Millionen Euro sind über ein EFRE-Projekt des Landes Niedersachsen mit Mitteln der Europäischen Union und Eigenmitteln der TU Braunschweig in das Zentrum investiert worden. Weitere fünf Millionen Euro hat die TU Braunschweig selbst aufgebracht und über Projekt­mittel des Bundes zur Herrichtung des Gebäudes und zur Finanzierung von Anlagen eingeworben.

Die organisatorisch in das Niedersächsische Forschungszentrum Fahrzeug­technik integrierte BLB bildet die vollständige, flexibel gestaltbare Prozesskette mit hochmodernen Fertigungs­anlagen für Lithium-Ionen-Batterie­zellen ab. Die BLB untersucht dabei nicht nur die Batteriezell­produktion, sondern den gesamten Lebenszyklus einer Batterie: von der Material­herstellung und –konditionierung über die Elektroden-, Zell-, Modul- und System­entwicklung und –fertigung bis zur Integration und Nutzung im Fahrzeug, dem Recycling der Batterie­systeme und der Rückführung der Wertstoffe in den Kreislauf.

Die BLB ist schon vor dem Bezug der neuen Labore sehr erfolgreich. „Forscher der BLB haben in den letzten Jahren in zahlreichen öffentlich geförderten Forschungs­projekten an zentraler Position mitgewirkt. Insgesamt werden schon bis Ende 2015 Fördermittel von über zehn Millionen Euro in Projekte der BLB geflossen sein,“ erläutert Prof. Arno Kwade, Sprecher der BLB.

Elektroroller als Einsatzfeld: TU-Präsident Prof. Jürgen Hesselbach, BLB-Sprecher Prof. Arno Kwade und die Nieders. Ministerin für Wissenschaft und Kultur, Dr. Gabriele Heinen-Kljajić (v. l.; Bild: TU BS)

Elektroroller als Einsatzfeld: TU-Präsident Prof. Jürgen Hesselbach, BLB-Sprecher Prof. Arno Kwade und die Nieders. Ministerin für Wissenschaft und Kultur, Dr. Gabriele Heinen-Kljajić (v. l.; Bild: TU BS)

„In der BLB haben wir seit 2008 die Kompe­tenzen in der Batterie­technik von sieben Instituten aus der Verfahrens- und Produk­tions­technik, der Elektro­technik, der Konstruk­tions­technik bis hin zur Chemie in einer Forschungs­einrichtung gebündelt“, so Prof. Jürgen Hesselbach, Präsident der Technischen Univer­sität Braun­schweig. „Gemein­sam mit der Physi­kalisch Tech­nischen Bundes­anstalt PTB forschen unsere Institute an den Lösungen für die Speicher­produktion von morgen. Die Zusammen­führung dieser Kompetenzen aus Chemie, Verfahrens­technik, Produktions­technik, Konstruktions­technik, Elektro­technik und Metrologie ist in ihrer Breite einmalig in Deutschland.“

„Im Umfeld der TU Braunschweig werden Forschungs­potenziale effektiv gebündelt. Mit der Battery LabFactory setzt die Wissen­schafts­region ein weiteres klares Zeichen in Sachen zukunfts­orientierter Forschung“, sagte Wissen­schafts­ministerin Gabriele Heinen-Kljajić. „Zu den Themen Elektro­mobilität und Batte­rien gibt es dringenden Forschungs­bedarf. Die Arbeit der Battery LabFactory zielt darauf ab, unser Bedürfnis nach Mobi­lität nachhaltig zu decken, damit unsere Beweg­lichkeit nicht zu Lasten der Umwelt geht.“

Die Zellfertigung nimmt eine Schlüsselfunktion in der Wertschöpfungskette der E-Mobilität ein – so macht die Batterie etwa achtzig Prozent der Kosten des Antriebs­strangs aus. Ziel der Bundes­regierung ist es dementsprechend, eine Massen­fertigung von neuen Batterie­zellen in Deutschland zu etablieren. Außer in der Elektromobilität werden Batterien auch im Bereich der stationären Energie­speicherung eine wichtige Rolle spielen.

Die BLB ist unter anderem eine der tragenden Säulen in den bereits bestehenden Forschungs­verbünden GEENI und FABENO. GEENI, das Graduierten­kolleg Energie­speicher und Elektro­mobilität Nieder­sachsen, widmet sich übergreifend der Frage, wie Mobilität ohne fossile Brenn­stoffe gewährleistet werden kann. „FABENO“ ist der Kurzname der Forschungs­allianz Batterie & Elektro­chemie Nord­deutschland e.V. Der Verbund will wesentlich zum Ziel des Nationalen Entwicklungs­plans Elektro­mobilität der Bundes­regierung beitragen. Deutschland soll zum Leitanbieter und Leitmarkt für Elektro­mobilität werden und die Führungs­rolle in der Wissen­schaft sowie der Automobil- und Zulieferindustrie einnehmen, um im interna­tionalen Wettbewerb zu bestehen. (Quelle: TU Braunschweig)

Link: Technische Universität Braunschweig, Battery LabFactory Braunschweig

 

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