Die Mehrweg-Batterie

Remanufacturing, Second Use und Second Life: Schon die Vokabeln zeigen, dass Nachhaltigkeit zum zentralen Thema bei der Entwicklung von Hochvoltbatterien geworden ist. Mit einer eigens entwickelten Batterie im ECO-Design hat IAV einen Energiespeicher im Regal, der von der Fertigung bis hin zum Recycling sowohl Kosten als auch CO2-Emissionen einspart.

Michael Clauß über aktuelle IAV-Projekte und -Methoden im Bereich Hochvolt-Batterien

Die Batterie ist längst kein reines Zulieferteil mehr. „Die Hersteller nehmen Einfluss auf das Design und die Produktion der Zellen – um den Einkauf der Rohstoffe kümmern sie sich ja bereits seit längerem“, sagt Clauss. Auch bei IAV haben sich die Arbeitsschwerpunkte verschoben: Waren die Ingenieur:innen in der Vergangenheit vor allem als Systemintegratoren gefragt, werden sie immer mehr zu Materialentwicklern. „Bereits beim Forschungsprojekt EMBATT haben wir uns intensiv mit solchen Fragen beschäftigt. Inzwischen fragen unsere Kunden auch verstärkt nach elektrochemischen Simulationen oder Unterstützung bei der Auswahl von Gehäusematerialien“, sagt Clauss.

«Die Branche steht noch am Beginn der Reise!»

Michael Clauß — Fachreferent für Batteriesysteme bei IAV

Welche Schwerpunkte setzt IAV beim Recycling von Batterien?

Clauß: Wir beschäftigen uns mit einer ganzen Reihe von Prozessen, insbesondere aber mit dem „Direct Recycling“. Das ist eine Weiterentwicklung hydromechanischer Verfahren, mit deren Hilfe wir die Anoden- und Kathodenmaterialien besser trennen können. Heute werden vor allem Kobalt und Nickel wiedergewonnen, in Zukunft dürften – auch wegen der kommenden EU-Direktive – aber mehr Materialien recycelt werden. Das stößt bereits auf großes Interesse bei unseren Kunden.

Welches Alleinstellungsmerkmal hat IAV beim Thema Nachhaltigkeit von Batterien?

Clauß: Dank entsprechender Eigenentwicklungen sind wir in der Lage, beispielsweise Batteriehersteller bei allen Aspekten der Entwicklung zu beraten – von der Materialauswahl bis zur Verbindungstechnik. Unser Alleinstellungsmerkmal ist, dass wir Batterien ganzheitlich und als Systeme betrachten und dabei modernste Entwicklungsverfahren wie „Digitale Zwillinge“ einsetzen, um tief in die Batterie blicken und einzelne Zellen simulieren zu können. Außerdem sind bei uns Cost Engineering und Lifecycle Assessments selbstverständlich, sodass alle Designentscheidungen auf Basis objektiver Zahlen getroffen werden können. Für Prototypen bieten wir unseren Kunden zudem ein eigenes Batteriemanagementsystem an, das ständig weiterentwickelt wird.

Welche Herausforderungen sehen Sie auf sich zukommen?

Clauß: Unsere Kunden erwarten sinkende Kosten, steigende Reichweiten und mehr Nachhaltigkeit. Zudem sind wir mit einer großen Spreizung der Themen konfrontiert: Wir müssen uns mit Materialien, Prozessen, der Serientauglichkeit von Lösungen und den weltweit unterschiedlichen Normen beschäftigen. Um diesen vielfältigen und national voneinander abweichenden Anforderungen gerecht werden zu können, wollen wir noch stärker auf Datenanalysen und Künstliche Intelligenz setzen – um bei der Applikation mit weniger Tests auszukommen. In Puncto Batterie steht die gesamte Branche also noch am Beginn der Reise.

Der Artikel erschien in der automotion 02/2021, dem Automotive Engineering-Fachmagazin von IAV. Hier können Sie die automotion kostenfrei bestellen.

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