{"id":75990,"date":"2021-10-21T02:14:00","date_gmt":"2021-10-21T00:14:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=75990"},"modified":"2021-10-20T11:15:09","modified_gmt":"2021-10-20T09:15:09","slug":"batteriehersellung-15-prozent-weniger-co2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/batteriehersellung-15-prozent-weniger-co2\/","title":{"rendered":"Batteriehersellung: 15 Prozent weniger CO2"},"content":{"rendered":"\n

„In aktuellen Batteriegeh\u00e4usen f\u00fcr E-Autos steckt noch viel Optimierungspotenzial.“<\/p>\n\n\n\n

Das Batteriesystem ist die zentrale Komponente eines E-Autos. Partner aus Forschung und Industrie demonstrieren nun im Projekt \u203aCoolBat\u2039, wie innovative Konstruktionsprinzipien, Materialien und Produktionsverfahren dazu beitragen, Geh\u00e4use f\u00fcr diese Batteriesysteme klimafreundlich herzustellen und zugleich bessere Gebrauchseigenschaften zu integrieren. <\/p>\n\n\n\n

Die Batteriegeh\u00e4use werden dabei leichter und sparen bis zu 15 Prozent Kohlendioxid (CO2) \u2013 und das bei h\u00f6herer Leistung des Batteriesystems, schnellerem Laden sowie mehr Reichweite. Dar\u00fcber hinaus soll die Herstellung der Batteriegeh\u00e4use im Vergleich zu bisher angewandten Verfahren deutlich effizienter werden. Elektromobilit\u00e4t und Klimaschutz gewinnen damit weiter an Fahrt. Koordiniert wird das Vorhaben vom Fraunhofer-Institut f\u00fcr Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU.<\/p>\n\n\n\n

Reichweite und Ladeleistung entscheiden wesentlich \u00fcber die Akzeptanz der Elektromobilit\u00e4t bei Kundinnen und Kunden. Die Wettbewerbsf\u00e4higkeit der herstellenden Unternehmen h\u00e4ngt letztlich davon ab. Wichtige Elemente eines Batteriesystems f\u00fcr E-Autos sind nicht nur das Batteriemodul selbst mit seinen Zellen, sondern ebenso das Geh\u00e4use mit Strukturen zur Lastverteilung und Temperaturregulierung, Rahmen, Deckeln sowie Bodenplatten, die in ihrer Gesamtheit vor \u00dcberhitzung sch\u00fctzen m\u00fcssen und bei Unf\u00e4llen Besch\u00e4digungen des Batteriekerns abwenden sollen.<\/p>\n\n\n\n

\u00bbIn aktuellen Batteriegeh\u00e4usen steckt noch viel Optimierungspotenzial f\u00fcr funktionsintegrierten Leichtbau und Ressourceneffizienz\u00ab, sagt Rico Schmerler, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Fraunhofer IWU am Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg und Koordinator von \u203aCoolBat\u2039. \u00bbDeshalb nutzen wir diese Baugruppe, um f\u00fcr Geh\u00e4use der n\u00e4chsten Generation CO2<\/sub>-einsparende L\u00f6sungen zu entwickeln und zu erproben. Wir haben aber nicht nur E-Autos im Blick. Unser Ziel ist es, die Forschungsergebnisse sp\u00e4ter auf weitere Anwendungen und Branchen zu \u00fcbertragen, in denen gro\u00dfe Batterien genutzt werden.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

Leichtbau und Funktionsintegration auf kleinerem Bauraum<\/h5>\n\n\n\n

Mehr Funktionen auf kleinerem Bauraum bei weniger Schnittstellen \u2013 das wollen die Projektpartner erreichen. Daf\u00fcr werden Einzelsysteme zu funktionsintegrierten Strukturen kombiniert, die thermische und mechanische Aufgaben in sich vereinen. Beispielsweise erhalten Tragstrukturen direkt eingegossene Temperierkan\u00e4le und in Bodenplatten wird die Funktion der K\u00fchleinheit mit der des Crash-Schutzes verbunden. Das erreichen die Forschenden mit Aluminiumschaum. Das leichte Material absorbiert bei Unf\u00e4llen viel Aufprallenergie. In Kombination mit Phasenwechselmaterial (PCM) senkt es zudem den Energieaufwand zur K\u00fchlung der Batterie. Das Fraunhofer IWU verf\u00fcgt bereits \u00fcber rund zwei Jahrzehnte Erfahrung bei der Entwicklung und Anwendung von metallischen Sch\u00e4umen.<\/p>\n\n\n\n

Seine Expertise f\u00fcr den Einsatz von Leichtbauwerkstoffe und neuen Leichtbautechnologien bringt das Institut ebenso bei der Konstruktion und Fertigung des lastpfadoptimierten Batteriegeh\u00e4use-Deckels ein. Zudem werden im Forschungsprojekt neue W\u00e4rmeleitwerkstoffe entwickelt und erprobt. Sie ersetzen bisher aufwendig hergestellte, \u00f6kologisch hoch belastende und kostenintensive W\u00e4rmeleitpasten. Die Werkstoffentwicklung im Projekt umfasst auch neue Materialien f\u00fcr einen nachhaltigen Brandschutz.<\/p>\n\n\n\n

Das Ziel: 15 Prozent CO2<\/sub>-Einsparung pro Batteriegeh\u00e4use<\/h5>\n\n\n\n

\u00bbJeder Entwicklungsschritt im Projekt wird unter dem Aspekt der CO2<\/sub>-Einsparung und CO2<\/sub>-Bindung betrachtet und bewertet. Das beginnt bei der Konstruktion, setzt sich fort mit der CO2<\/sub>-reduzierten Material-, Technologie- und Fertigungsauswahl und f\u00fchrt bis hin zur nachhaltigen Produktperformance \u00fcber den gesamten Lebenszyklus\u00ab, erl\u00e4utert Rico Schmerler das ganzheitliche Herangehen an Lebenszyklusanalyse und CO2<\/sub>-Bilanzierung. Damit werden etwa 15 Prozent CO2<\/sub>-Einsparung pro Geh\u00e4use m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n

Die \u203aCoolBat\u2039-Partner haben dar\u00fcber hinaus weitere positive Effekte aus den funktionsintegrierten Leichtbaul\u00f6sungen errechnet: eine h\u00f6here Leistung pro Masse im Batteriesystem, schnelleres Laden sowie mehr Reichweite \u2013 alles gewichtige Argumente, um Elektromobilit\u00e4t weiter in Fahrt zu bringen.<\/p>\n\n\n\n

Details zum Projekt und zu den Partnern<\/h5>\n\n\n\n

Das Projekt \u203aCoolBat\u2039 wird vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie im Rahmen der Initiative Technologietransfer-Programm Leichtbau (TTP Leichtbau) gef\u00f6rdert und durch den Projekttr\u00e4ger J\u00fclich betreut. Unter der Gesamtkoordination des Fraunhofer IWU sind die weiteren am Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg integrierten Fraunhofer-Institute IFAM, IST und WKI als Forschungspartner beteiligt. Partner aus der Industrie sind folgende Unternehmen: FES-Fahrzeug-Entwicklung Sachsen GmbH\/Auto-Entwicklungsring Sachsen GmbH, Basdorf, Lampe und Partner GmbH (BLP), Compositence GmbH, INVENT GmbH, iPoint-systems GmbH, LXP Group GmbH, MID Solutions GmbH, Synthopol Chemie Dr. rer. pol. Koch GmbH & Co. KG, Tigres GmbH, Trimet Aliminium SE und die Daimler AG.<\/p>\n\n\n\n

Das Projekt ist im Mai 2021 offiziell gestartet und l\u00e4uft bis April 2024.<\/p>\n\n\n\n

Das Fraunhofer IWU forscht in einem weiteren Projekt an umweltvertr\u00e4glichen Leichtbaubatterien f\u00fcr Elektrofahrzeuge. Der technologische Zugang ist jedoch ein anderer. W\u00e4hrend bei \u203aCoolBat\u2039 mit geschlossenporigen Metallsch\u00e4umen in Kombination mit Phasenwechselmaterial (PCM) gearbeitet werden soll, sind es bei MARBEL offenzellige Sch\u00e4ume ohne PCM, die unmittelbar im K\u00fchlkreislauf agieren. <\/p>\n\n\n\n