RoB@t2Cell-Projekt will Batterierecycling smart machen
Eine große Herausforderung bei der Demontage und dem Recycling von Batteriesystemen ist die darin enthaltene Restspannung. Um die daraus entstehenden Sicherheitsrisiken zu minimieren, werden die Batterien im Vorfeld oft tiefenentladen. Das Problem dabei: Durch dieses radikale Entladen gehen die Batteriezellen kaputt und können nicht mehr für andere Zwecke wie etwa stationäre Stromspeicher wiederverwendet werden.
Das neue Forschungsprojekt RoB@t2Cell will diese Ressourcenverschwendung von noch intakten Batteriezellen verhindern. Ziel ist es vielmehr, aufbereitete Batteriezellen sowohl für Second-Life-Anwendungen als auch für das stoffliche Recycling nutzbar zu machen.
Damit das gelingt, will das Forscherteam im Kern ein System entwickeln, das eine bedarfsgerechte Entladung einzelner Batteriezellen und -module ermöglicht. Je nach geplanter Weiterverwendung, etwa Wiederverwendung, Remanufacturing oder Recycling, kann die Entladung dabei individuell angepasst werden. So werden Batteriezellen und -module, die für das Recycling bestimmt sind, tiefenentladen, während Zellen für die Wiederverwendung schonend auf einen bestimmten Ladezustand gebracht werden. Dadurch bleiben wertvolle Zellen unbeschädigt und können für eine spätere Wiederverwendung aufbereitet werden.
Voraussetzung für die gezielte Entladung ist eine frühzeitige, automatisierte Entscheidungsfindung über die weitere Nutzung der Batterien. Das RoB@t2Cell-Projekt entwickelt hierfür ein System, das automatisierte Kontaktierung, intelligente Charakterisierung, Echtzeit-Entscheidungen und die bedarfsgerechte Entladung vereint. Die dafür notwendige Demontage bis zur Freilegung der Zellpole erfolgt mit einer weiterentwickelten Roboterzelle, die höchste Anforderungen an Sicherheits-, Hochvolt- und Softwaretechnik erfüllt und nach der Entwicklungsphase im Rahmen des Projekts in einem industriellen Piloteinsatz beim Konsortialführer Umicore erprobt wird, einem belgischen Materialtechnologie- und Recyclingkonzern.
RoB@t2Cell baut auf dem Vorgängerprojekt DeMoBat auf, das eine industrielle Demontage von Batteriemodulen und E-Motoren entwickelt hat. Beteiligte am Projekt sind neben Konsortialführer Umicore auch acp systems, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS sowie das Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF der Universität Stuttgart. Als assoziierte Partner wirken zudem Siemens sowie BorgWarner mit. Das Projekt wird mit 5,09 Millionen Euro vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen des Batterie-Forschungsprogramms B@TS gefördert.
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