GreenBat²Use

 

Begleitvorhaben „2nd Use & Green Battery“ zu den Clustern „Batterienutzungskonzepte“ und „Recycling & Grüne Batterie“ im Dachkonzept der Forschungsfabrik Batterie

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Fabian Frie

Abteilungsleitung Modellierung, Analytik und Lebensdauerprognose

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  Clustergrafik mit Boot, Drohne, Flugzeug und Auto

Mit der steigenden Marktdurchdringung von Lithium-Ionen-Batterien wächst die Anforderung, Umweltauswirkungen soweit wie möglich zu reduzieren. Dazu müssen die Nutzungsdauer der Batteriezellen maximiert und die Stoffkreisläufe der Rohstoffe geschlossen werden. Zu diesem Zweck wurden vom BMBF zwei neue Forschungscluster im Rahmen der Querschnittsinitiative Batterielebenszyklus initiiert. Im Fokus des Clusters „Batterienutzungskonzepte“ steht die Verlängerung der Batterienutzungsdauer und Unterstützung der Entwicklung neuer Material- und Zellkonzepte. Das Kompetenzcluster „Recycling & Green Battery“ schafft die Grundlagen für das nachhaltige Recycling von Batterien und Rohstoffen sowie die Schließung von Stoff- und Materialkreisläufen im Batterielebenszyklus.

Die Größe und Struktur der beiden Kompetenzcluster erfordern eine Unterstützung durch ein Begleitprojekt, damit die Erreichung der Clusterziele gesteuert und sichergestellt werden kann. Das Begleitprojekt übernimmt das zentrale Management der beiden Kompetenzcluster „Batterienutzungskonzepte“ und „Recycling und Green Battery“ durch Koordination der Aktivitäten, Ergebniscontrolling und Fortschrittskontrolle sowie Clusterkommunikation und Veranstaltungsorganisation. Zudem erfolgt eine Bündelung und Integration der Forschungsergebnisse durch Zusammenführung der im Rahmen der Clusterprojekte erarbeiteten Daten, Methoden, Werkzeuge und Erkenntnisse in einer zentralen Daten- und Dokumentaustauschplattform.

Die Teilziele des Begleitvorhabens „2nd Use & Green Battery“ (GreenBat²Use) umfassen:

  • Ganzheitliche Bewertung von Rohstoffkreisläufen und 2nd Use-Konzepten
  • Definition von Referenzen und Standards sowie Szenarien
  • Zusammenführung von Daten, Methoden, Werkzeugen und Forschungsergebnissen
  • Bereitstellung von Methoden und Werkzeugen für die Gesamtsystemanalyse und -bewertung
  • Durchführung der Gesamtsystemanalyse und -bewertung auf Basis von Szenarien
  • Handlungsempfehlungen für politische Entscheidungsträger
  • Wissenschaftliches Management, Koordination und Ergebniscontrolling

Das ISEA betreut im Rahmen des Begleitprojektes insbesondere den Cluster „Batterienutzungskonzepte“. Die Mission des Kompetenzclusters „Batterienutzungskonzepte“ ist die Unterstützung der Entwicklung neuer Material- und Zellkonzepte durch

  • Vergleich von Eigenschaften und Anforderungsprofilen der Anwendungen
  • Bewertung von Alterung, Lebensdauer, Performance und Sicherheit
  • Entwicklung von Basiskonzepten für die Diagnostik
  • Entwicklungsbegleitende Analyse von Ökobilanzen und Rohstoffverfügbarkeiten
  • Analyse der Skalierbarkeit Richtung großer Batteriezellen und Batteriepacks zur Verkürzung der Innovationszyklen und der time-to-market für neue Materialien und Zellen.

Auf Basis einer Kombination einer Vielzahl von Informationen forscht dieses Kompetenzcluster an Methoden zur umfassenden Bewertung von Materialien und Zellen in Bezug auf die Realisier- und Skalierungsmöglichkeiten und deren möglichen Anwendungen in verschiedenen Feldern. Dazu gehören Abschätzungen zu erreichbaren Marktvolumina und Business Cases für die zu erwartenden oder erreichten Leistungsparameter auch unter Berücksichtigung möglicher 2nd Use-Einsätze ebenso wie eine umfassende Ökobilanz und die Abschätzung der Rohstoffverfügbarkeit. Damit soll bereits in frühen Phasen der Entwicklungspipelines der Fokus der Material- und Zelloptimierung auf den Anwendungsbedarf gerichtet werden. Die im Kompetenzcluster „Batterienutzungskonzepte“ adressierten Themen umfassen wesentliche Bereiche der Batteriesystemforschung.

 

Laufzeit

01. August 2020 – 31. Januar 2024

 

FAQ zur Antragsstellung im Cluster „Batterienutzungskonzepte:

Welche Veranstaltungen sind während der Projektlaufzeit durch die Clusterprojekte zu veranstalten und zu besuchen?

  • Projekttreffen der Einzelprojekte und Forschungsfeldtreffen werden durch die Projektpartner der Clusterprojekte ausgerichtet und alle Projektpartner eines Projektes nehmen teil. Die Ausrichtung der Forschungsfeldtreffen ist dabei auf alle Projekte des Forschungsfeldes (3 bis 5 Projekte) aufgeteilt.
  • An Forschungskolloquien der Querschnittsinitiative, Clustertreffen und am Industrietag nehmen alle Projektpartner eines Projektes teil. Die Ausrichtung findet durch das Begleitprojekt statt.
  • An Industriedialogen nehmen nur gegebenenfalls die Projektkoordinatoren als Referenten Tel. Die Ausrichtung findet durch das Begleitprojekt statt.
  • An Managementkreissitzungen, FFB-Treffen und Projekttreffen des Begleitprojekts nehmen keine Projektpartner aus den Einzelprojekten teil.

An welchen Standorten finden die durch die Projektpartner zu besuchenden Veranstaltungen im Cluster Batterienutzungskonzepte statt?

Die Forschungsfeldtreffen werden durch die Projekte der Forschungsfelder organisiert. Die Standorte ergeben sich durch die beteiligten Projekte und sind im Voraus noch nicht bekannt.

  • Das QI 2020 findet in Braunschweig statt.
  • Das erste CT 2021 findet in Aachen statt.
  • Das zweite CT 2021 findet in München statt.
  • Das QI 2022 findet in Aachen statt.
  • Das CT 2022 findet in Itzehoe statt.
  • Das CT 2023 findet in München statt.
  • Das QI 2023 findet in Dresden statt.

Werden alle geplanten Veranstaltungen als Präsenzveranstaltungen durchgeführt oder sind auch Onlineveranstaltungen geplant?

  • Die Planung der Ausgestaltung der Projekttreffen in den Einzelprojekten obliegt den beteiligten Projektpartnern. Die Durchführung eines Teils der Projekttreffen in Onlineformaten ist als sinnvoll zu erachten.
  • Die Forschungsfeldtreffen werden von den Clusterkoordinatoren in Absprache mit den Einzelprojekten der Themenfelder geplant. Die Durchführung eines Teils der Forschungsfeldtreffen als Onlineveranstaltung ist angedacht. Als grobe Abschätzung kann von 6 Online-Forschungsfeldtreffen und 6 Forschungsfeldtreffen als Präsenzveranstaltung ausgegangen werden.
  • Alle weiteren für die Einzelprojekte geplanten Veranstaltungen sind als Präsenzveranstaltungen geplant.
  • Die Verlagerung weiterer Veranstaltungen in Onlineformate auf Grund von Einschränkungen in der Durchführung von Veranstaltungen bedingt durch COVID-19 sind derzeit noch nicht absehbar.

 

Die Antworten im FAQ und die Vorlagen geben die Planung der Clusterkoordinatoren und Hilfestellungen aus dem Begleitprojekt wieder. Alle Informationen sind unverbindlich und nehmen keine Entscheidungen des Projektträgers vorweg.