Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Elektromobilität, wie wir sie heute kennen, benötigt große Mengen an Traktionsbatterien, allen voran die leistungsfähigen Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Für die Herstellung von Traktionsbatterien werden wertvolle Rohstoffe benötigt, die nach Lebensende der Batterien möglichst im Wertstoffkreislauf erhalten bleiben sollten. Dies erfordert eine geschlossene Recyclingkette inklusive erweiterbarer Logistiklösungen auch für die in naher Zukunft zu erwartenden wachsenden Batteriemengen. Im Anfang des Jahres begonnenen Forschungsprojekt »Automotive Battery Recycling 2020«, gefördert vom EIT RawMaterials mit Mitteln der EU, wird nun daran gearbeitet, ökologisch und ökonomisch vorteilhafte Wege für das effiziente Recycling von Batterien zu identifizieren und für die industrielle Anwendung aufzuskalieren. Die gesamte Recyclingkette soll so verbessert werden, dass die kostbaren Rohstoffe zurückzugewonnen und so für die europäische Industrie gesichert werden.

Ob als Starterbatterie im PKW, als Notstromversorgung oder als Speicher für erneuerbare Energiequellen: Blei-Säure-Batterien gehören zu den ältesten und verbreitetsten Batteriesystemen in Deutschland – jährlich werden über 200 000 Tonnen in Verkehr gebracht und: Das Recycling ist vorbildlich organisiert, ausgediente Bleibatterien werden wiederverwertet, Hersteller und Verarbeiter sind in Deutschland etabliert. Im Zuge der Energiewende entstehen jedoch neue Anforderungsprofile an elektrochemische Energiespeicher. Elektrofahrzeuge und stationäre Speicher für zum Beispiel Photovoltaik-Anlagen verlangen nach hoher Lebensdauer und verbesserter Leistungsdichte. Die Batterie-Experten des Würzburger Fraunhofer FuE-Zentrum Elektromobilität FZEB am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC arbeiten im Verbundprojekt AddESun gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung an der Weiterentwicklung des etablierten Systems. Blei-Säure-Batterien sollen so ihre gute Wettbewerbsposition auch für die Zukunft sichern können.

Ohne sie geht es nicht: Leistungsfähige Batterien sind das Herzstück der Mobilitätswende. Und der Bedarf wächst. In Europa soll es bis 2030 deutlich mehr Neuwagen mit Elektromotor geben. Gleichzeitig will die EU-Kommission die Entwicklung leistungsfähiger Batterien vorantreiben. Daran arbeiten die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC in Würzburg mit Hochdruck. Im neuen Verbundprojekt SOLID entwickeln sie ein einfaches und kostengünstiges Produktionsverfahren auf Sol-Gel-Basis, auf dessen Grundlage Industrieunternehmen in großen Mengen sichere und leistungsfähige Lithium-basierte Festkörperbatterien herstellen können.

Auf Lithium-Ionen-Batterien wirkt während ihrer Lebensdauer eine Vielzahl von schädlichen Einflüssen ein. Bereits bei der Produktion und dem Transport werden sie mechanischen Belastungen ausgesetzt. Im Betrieb, z. B. in Powertools, elektrisch angetriebenen Gabelstaplern, Elektroautos oder auch bei der Bahn, kommen Vibrationen, Stöße oder Schockimpulse beim Überfahren von Hindernissen oder beim Herunterfallen sowie Volumenänderungen der Batterieelektroden beim Laden und Entladen hinzu. Wie sich diese mechanischen Beanspruchungen auf Sicherheit und Lebensdauer von Batterien auswirken und wie Batterien in dem Zusammenhang optimiert werden können, untersucht das Ende 2017 gestartete Forschungsprojekt »ReViSEDBatt«.

20.09.2018 The goal of the Particle Based Materials Symposium is to bring together scientists and engineers from different communities that all share the goal of creating functionality in materials using particles. The synthesis, processing and materials integration of particles into thin films, bulk matrices, fibers or other geometries are covered by this symposium.

21.06.2018 Das Fraunhofer ISC präsentiert sich am 21. Juni auf dem SKZ-Netzwerktag in Würzburg. Dr. Victor Trapp wird um 13:30 Uhr einen Vortrag zum Thema »Moderne Materialien und Verfahren für die Herstellung und das Recycling von Kunststoffen« halten.

20.06.2018 The ability to tailor product performance is a major competitive advantage, hence the use of additives to enhance desirable properties has received great attention in recent years. Many industry applications have benefitted from the introduction of advanced additives and this symposium will highlight through industrial examples the wide range of chemistry involved.

20.06.2018 Dr. Sabine Amberg-Schwab will give a presentation about »new functional biobased biodegradable coatings for food packaging« from June 20th to 21th.