Forschungsinitiative KOOP
Neues Batterie-Projekt verfolgt hochkooperative Skalierung
Das Projekt widmet sich der Produkt- und Prozessentwicklung für eine Natrium-Ionen-Batterie. Der Schwerpunkt liegt dabei auf einer Hartkohlenstoff-Anode, die mit der Methode des Trajektionsmischens hergestellt werden soll.
(Bild: HS-Tumbler GmbH)
Mit dem Ziel einer beschleunigten Industrialisierung neuartiger Produktions- und Batterietechnologien starten die RWTH Aachen, die Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB und der deutsche Mischtechnik-Entwickler HS-Tumbler ins Projekt KOOP.
Das vom Bundesforschungsministerium geförderte Projekt ist auf die Dauer von drei Jahren angelegt und befasst sich anhand eines
konkreten Anwendungsfalls mit der Systematisierung von Kooperationen zwischen innovativen Unternehmen oder Forschungsinstitutionen und der Fraunhofer FFB (Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle). Mit dem FFB arbeiten der Lehrstuhl Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) der RWTH Aachen sowie der deutsche Mischtechnik-Entwickler HS-Tumbler am Projekt.
Der RWTH-Lehrstuhl entwickelt den Ansatz der „Hochkooperativen Skalierung“ - eine Methode, die Verzögerungen vermeiden soll, wie sie bei der Überführung neuer Fertigungstechnologien aus dem Labormaßstab in die skalierte Anwendung entstehen. PEM-Leiter und Miterfinder des StreetScooter Achim Kampker spricht in diesem Zusammenhang von "Leerlaufzeiten, die von sechs Monaten bis hin zu mehreren Jahren reichen“. Gründe für diese Leerlaufzeiten sieht er in Herausforderungen beim Wissens- und Datentransfer, aber auch in zuvor nicht abgestimmten Finanzierungs- und Skalierungsstrategien.
Knowhow-Transfer bereits an den Produktionsanlagen
Im konkreten Fall geht es um die Produkt- und Prozessentwicklung für eine Natrium-Ionen-Batterie. Der Schwerpunkt liegt dabei auf einer Hartkohlenstoff-Anode, die mit der Methode des Trajektionsmischens hergestellt werden soll. Die Hochkooperativen Skalierung soll den systematischen Austausch hinsichtlich Personal, Daten und Management von Innovatoren und Fraunhofer FFB etablieren. Dies soll einen schnellen und umfassenden Erfahrungs- und Knowhow-Transfer bereits an den Produktionsanlagen ermöglichen. Wissensverluste an der Schnittstelle zwischen Innovator und Fraunhofer FFB wolle man so minimieren und einen Zugriff auf sämtliche Produktentwicklungs- und Prozessentwicklungsdaten ermöglichen.
Ein Managementkreis der Einrichtungen entwickele darüber hinaus eine gemeinsame Skalierungs- und Transferstrategie, die regelmäßig aktualisiert werde. „Dadurch lassen sich frühzeitig Vorbereitungen – wie zum Beispiel Anpassungen der Anlagentechnik oder die Planung von Kapazitäten – für den Innovationstransfer treffen und die dafür benötigte Zeit deutlich verkürzen", sagt PEM-Leitungsmitglied Professor Heiner Heimes.
Das KOOP-Projekt soll als künftig Blaupause für die Hochkooperative Skalierung in Zusammenarbeit mit der Fraunhofer FFB dienen und einen entscheidenden Beitrag zur Industrialisierung der Natrium-Ionen-Batterie-Technologie sowie des Trajektionsmischens leisten. Mit Blick darauf heißt es, das Verfahren berge das Potenzial, den Energieverbrauch im Vergleich mit konventionellen Mischmethoden um mindestens 50 Prozent zu senken.
