Fraunhofer IKTS eröffnet neuen Standort für grüne Batterietechnologien

Fraunhofer IKTS eröffnet neuen Standort für grüne Batterietechnologien

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Für das Gelingen der Energiewende sind leistungsfähige Batteriespeicher ein wesentlicher Baustein. Doch wie können diese künftig umweltfreundlich und nachhaltig produziert werden? Wie unterstützen digitale Prozesse dabei? Und wie lassen sich alte Batterien effizient recyceln und einer Kreislaufwirtschaft zuführen? Diese Fragestellungen bündelt das Fraunhofer IKTS am neuen Institutsstandort in Freiberg, der mit Unterstützung des Sächsischen Staatsministeriums für Wissenschaft, Kultur und Tourismus aufgebaut werden konnte.

Rohstoffverknappung, Umweltverschmutzung und menschenunwürdige Arbeitsverhältnisse bei der Rohstoffgewinnung lassen zukünftig die Nachfrage nach recycelten Batterierohstoffen steigen. An seinem neuen Standort in Freiberg erprobt das Fraunhofer IKTS daher effiziente Recyclingprozesse, mit denen sich Ausbeute und Reinheit der zurückgewonnenen Batteriematerialien wie Lithium, Nickel oder Kobalt weiter erhöhen lassen. Dem Ziel einer wirtschaftlichen Kreislaufführung von Batteriekomponenten rücken die Forschenden damit näher.

Der Fokus liegt zum einen auf der hydrometallurgischen und elektrochemischen Aufbereitung der metallischen Batteriematerialien. Zum anderen zielen die Forschenden darauf ab, mit innovativen Trennverfahren auch aus Aufschlussmedien und Prozesswässern des Recyclingprozesses strategische Rohstoffe zurückzugewinnen. Damit einher gehen Untersuchungen, unter welchen Bedingungen diese sogenannten Sekundärrohstoffe für eine Resynthese – sprich die Herstellung neuer Ausgangsmaterialien für die Batteriefertigung – nutzbar sind und welchen Einfluss sie auf die Leistung der Batteriezellen haben.

Digitalisierte Batteriefertigung zur Ressourcenschonung – vom Rohstoff bis zum Recycling

Für eine ressourcenschonende Batteriezellfertigung müssen Produktionsfehler vermieden, Ausschussraten deutlich reduziert und Recyclingverfahren optimiert werden. Am neuen IKTS-Standort stehen auf mehr als 400 qm Technikumsfläche zahlreiche Pilotanlagen zur Verfügung, an denen inlinefähige Prüfverfahren erprobt werden. Hierfür adaptieren die Forschenden zerstörungsfreie Prüfverfahren des Fraunhofer IKTS und integrieren sie in die einzelnen Produktionsschritte. So lassen sich beispielsweise die Eigenschaften der Rohstoffe bei der Batteriemasseherstellung überprüfen oder die Tiefenentladung der Batterien während des Recyclings überwachen. Für die dabei gewonnenen Datenmengen werden intelligente Datenbanklösungen aufgebaut. Somit ist es möglich, Fehlermuster zuverlässig zu erkennen und Rohstoff- und Produktionsströme zu optimieren.

Batterien der nächsten Generation zielen neben der Steigerung der Energiedichte auch auf den Ersatz von kritischen Rohstoffen wie Kobalt und eine Erhöhung der Lebensdauer ab. Das Fraunhofer IKTS verstärkt in Freiberg seine Forschung für neuartige Batteriekonzepte. Einen Schwerpunkt bilden Festkörperbatterien, bei denen der flüssige Elektrolyt durch umweltfreundlichere und zuverlässige Festelektrolyte auf Polymer- oder Keramikbasis ersetzt wird. Für die Fertigung von Festelektrolytzellen und -komponenten steht den Forschenden ein Trockenraum mit exzellenter Güte zur Verfügung.

Aktivitäten in Freiberg als wichtiger Baustein beim Ausbau der Batterieforschung in Sachsen

Mit „SaxBatt“ ist Anfang Januar 2021 eines der Initialprojekte des neuen Standorts in Freiberg gestartet, das vom Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus mit EFRE-Mitteln in Höhe von fünf Millionen Euro für Investitionen und Ausstattung gefördert wird. „Sachsen ist bereits sehr stark in der Energieforschung und möchte diese Aktivitäten auch zukünftig stärker ausbauen. Die Aktivität des IKTS in Freiberg ist hierfür ein wichtiger Baustein und zugleich ein hervorragendes Beispiel für das Zusammenwirken der Wissenschaft im Bereich der Ressourcentechnologien“, bekräftigt Staatsminister Sebastian Gemkow.

Darüber hinaus ist es dem Fraunhofer IKTS bereits gelungen, mehr als sieben Millionen Euro Projektmittel im Rahmen der BMBF-geförderten Kompetenzcluster „greenBatt“, „ProZell“, „AQuaA“ und „InZePro“ einzuwerben. Aktuell arbeiten sechs Forschende am neuen IKTS-Standort. Schon in den nächsten Monaten soll die Mitarbeiterzahl schrittweise anwachsen.

„Wir freuen uns, dass wir unseren Beitrag zur Neugestaltung der Energiewirtschaft in den kommenden Jahren leisten können. Dies betrifft nicht nur eine verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien, sondern auch die nachhaltige Gestaltung der dafür eingesetzten Technologien im Rahmen einer zukünftigen Kreislaufwirtschaft.“ – Prof. Alexander Michaelis, Institutsleiter des Fraunhofer IKTS

Am Standort Freiberg findet das Fraunhofer IKTS neben einer hervorragenden Infrastruktur auch exzellente Forschungseinrichtungen für Kooperationen vor. So ist das Fraunhofer IISB Standortpartner im Fraunhofer-Technologiezentrum Hochleistungsmaterialien THM. Darüber hinaus arbeitet das IKTS mit der Ressourcenuniversität TU Bergakademie Freiberg und dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) im Rahmen des Kompetenzclusters „greenBatt“ zusammen. Das Fraunhofer IKTS ist damit gut aufgestellt, um das zukunftsträchtige Thema der Kreislaufwirtschaft anzugehen und auf andere Verwertungsrouten außerhalb der Batteriefertigung zu übertragen.

Quelle: Fraunhofer IKTS – Pressemitteilung vom 28.01.2021

Über den Autor

Michael ist freier Autor und hat stets das große Ganze im Blick: Darum schreibt er nicht nur über E-Autos, sondern auch andere Arten fossilfreier Mobilität sowie über erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit im Allgemeinen.

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Batterieforschung ist ein wichtiger Punkt, um neben Umweltschutz und Resourcenschonung auch das Gewicht und den Preis der Batterien zu senken. Damit würden die Produkte, in denen sie jetzt und in Zukunft verwendet werden, deutlich günstiger und die Stromautarkie würde für viele Bürger näher rücken.

Will noch kurz meine Zukunftsvision aus PV-Anlage, Pufferbatterie und Erdwärmepumpe erwähnen, die bei günstigen Batteriepreisen zum Standard für autarke Strom- und Energieversorgung von Häusern würde.

Und wer bezahlt das ganze?? Bestimmt wieder der steuerzahler

Und wer bezahlt das Ganze? […]

Sorry Dieter, aber schon ein sinnentnehmendes Lesen des Artikels hätte da folgende Finanzmittel zutage gebracht:

Extra für Dich 😛 zwei Zitatstellen aus dem obigen Artikel:

[…] vom Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus mit EFRE-Mitteln in Höhe von fünf Millionen Euro für Investitionen und Ausstattung […]

und

[…] mehr als sieben Millionen Euro Projektmittel im Rahmen der BMBF-geförderten Kompetenzcluster „greenBatt“, „ProZell“, „AQuaA“ und „InZePro“ […]

Last edited 4 Monate zuvor by Wolfbrecht Gösebert

In dem Fall profitiert er auch davon.
Wir sind eh schon in vielen Technologiebereichen abgehängt.
Man kann auch ein paar Gender- und sonstige Schwachsinnsstudiengänge schliessen
und das Geld von nutzlos in nützlich ausgegeben umwandeln.

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