KOOP: Fraunhofer FFB und PEM forschen an Natrium-Ionen-Batterie
Konkret werden als Ziel des vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt geförderten Vorhabens die „beschleunigte Industrialisierung neuartiger Produktions- und Batterietechnologien“ genannt. Im Zuge eines konkreten Anwendungsszenarios des auf drei Jahre angesetzten Projekts widmet sich das Team 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, wie es in der Mitteilung heißt. Das Verfahren berge das Potenzial, den Energieverbrauch im Vergleich mit konventionellen Mischmethoden um mindestens 50 Prozent zu senken. Und das nicht nur im kleinen Maßstab: Als eines der Forschungsziele wird die „systematische Skalierung des Mischprozesses auf eine industrielle Produktionsanlage unter Implementierung von Qualitätssicherungsmaßnahmen und Prozesskontrollen“ genannt.
Ein wichtiger Aspekt ist bei KOOP auch die Art der Zusammenarbeit: Die Partner wollen einen Fokus auf das Entwicklungstempo legen – die im Bereich mittlerer Technologiereifegrade üblichen Verzögerungen, die sich bei der Überführung neuer Fertigungstechnologien aus dem Labormaßstab in die skalierte Anwendung ergeben, sollen nach Möglichkeit vermieden werden. Daher arbeiten die Fraunhofer FFB und der PEM nach dem Ansatz der „hochkooperativen Skalierung“. „Herausforderungen im Wissens- und im Datentransfer, aber auch zuvor nicht abgestimmte Finanzierungs- und Skalierungsstrategien sorgen für Leerlaufzeiten, die von sechs Monaten bis hin zu mehreren Jahren reichen“, sagt FFB-Institutsleiter Professor Achim Kampker. Das soll bei KOOP anders werden.
Die „Hochkooperative Skalierung“ soll den „systematischen Austausch hinsichtlich Personals, Daten und Management von Innovatoren und Fraunhofer FFB etablieren“, wie die Fraunhofer-Einrichtung mit Sitz in Münster mitteilt. Dies erlaube einen schnellen und umfassenden Erfahrungs- und Know-how-Transfer schon an den Produktionsanlagen. „Wir schaffen damit eine gemeinsame Datenbasis, die den schnellen und sicheren Austausch zwischen Partnern ermöglicht und den Weg für eine beschleunigte Industrialisierung neuer Technologien ebnet“, erklärt Moritz Schaefer, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Fraunhofer FFB. „Durch die Hochkooperative Skalierung schaffen wir die Voraussetzungen, um diese Zukunftstechnologie schneller aus dem Labor in die industrielle Anwendung zu überführen.“
Sprich: Die Datenplattformen sollen Wissensverluste an der Schnittstelle zwischen Innovator und der Fraunhofer FFB minimieren und einen Zugriff auf sämtliche Produktentwicklungs- und Prozessentwicklungsdaten ermöglichen. In einem Arbeitskreis auf Management-Ebene wollen die beteiligten Einrichtungen eine gemeinsame Skalierungs- und Transferstrategie entwickeln, die in der Folge regelmäßig aktualisiert werden soll. „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 Heiner Heimes. Denn das KOOP-Projekt soll nichts weniger als die Blaupause für die „hochkooperative Skalierung“ werden.
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