Die Elektromobilität gewinnt zunehmend an Bedeutung, und mit ihr wächst die Notwendigkeit, die Logistik rund um Lithium-Ionen-Batterien zu optimieren. Das „Innovationslabor für Batterie-Logistik in der E-Mobilität“, initiiert vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, adressiert genau diese Herausforderung. In vier umfangreichen Transferprojekten arbeitet das Innovationslabor mit fünf deutschen Unternehmen zusammen, um bestehende Lücken in der Batterie-Logistik zu schließen. Diese Initiativen zielen darauf ab, die Sicherheit, Effizienz und Nachhaltigkeit der Batterie-Logistik entscheidend zu verbessern.
Vier Transferprojekte zur Optimierung der Batterie-Logistik
1. Produktion von elektrifizierten Sattelaufliegern (eTrailer)
Die Produktion von elektrifizierten Sattelaufliegern für Lkw steht noch am Anfang. Ein wichtiges Projekt des Innovationslabors ist die Entwicklung eines Leitfadens zur Produktionsumgebung von eTrailern. Dieser Leitfaden soll die erheblichen Vorteile von eTrailern, insbesondere im Hinblick auf Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit, verdeutlichen. Die Idee ist, die gesamte Produktionskette so zu gestalten, dass sie den spezifischen Anforderungen der Elektromobilität gerecht wird und gleichzeitig ökologisch nachhaltig ist.
2. Open-Source-Lösung für den EU-Batteriepass
Ein weiteres bedeutendes Projekt befasst sich mit der Entwicklung einer Open-Source-Lösung für den EU-Batteriepass. Ab 2027 sollen alle Fahrzeugbatterien mit logistikrelevanten Informationen ausgestattet werden, die in einem standardisierten Batteriepass zusammengefasst sind. Diese Initiative soll Transparenz und Nachverfolgbarkeit entlang der gesamten Lieferkette gewährleisten. Die Bereitstellung von Informationen wie Produktionsdaten, chemischer Zusammensetzung und Lebenszyklusstatus der Batterien wird die logistischen Prozesse erheblich erleichtern und die Grundlage für eine nachhaltige Batterienutzung schaffen.
3. 3D-Röntgenuntersuchung zur Qualitätsbestimmung von Batterien
Die Qualität und der Zustand von Batterien sind entscheidend für ihre sichere Nutzung und Nachverwertung. Daher arbeitet das Innovationslabor an einem bildgebenden Verfahren für eine 3D-Röntgenuntersuchung, um Batterien detailliert zu analysieren. Diese Technologie soll es ermöglichen, den Zustand von Batterien präzise zu bestimmen und damit die Basis für eine automatisierte Qualitätskontrolle zu legen. Langfristig könnte dies nicht nur die Sicherheit erhöhen, sondern auch die Wirtschaftlichkeit der Batterienutzung verbessern.
4. Nachhaltiges Laserschneidverfahren für Batteriegehäuse
Ein weiteres Projekt widmet sich der nachhaltigen Öffnung versiegelter Batteriegehäuse. Der derzeitige mechanische Trennprozess soll durch ein innovatives Laserschneidverfahren ersetzt werden. Dieses Verfahren verspricht nicht nur eine erhöhte Sicherheit für die Mitarbeiter, sondern auch eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit für Entsorgungsunternehmen. Durch das präzise und kontrollierte Schneiden mit Lasertechnologie können Batterien effizienter für die Nachnutzung oder das Recycling vorbereitet werden.
Erste Erfolge und Zukunftsperspektiven
Ein bereits erfolgreich abgeschlossenes Projekt zeigt die praktische Anwendbarkeit der Forschung des Innovationslabors. In Zusammenarbeit mit einem globalen Anbieter von Elektroniklösungen wurde ein Gassensor zur Erkennung kritischer Batteriezustände weiterentwickelt. Der Sensor nutzt Künstliche Intelligenz, um spezifische Gaszusammensetzungen zu erkennen und kann ein thermisches Durchgehen (Thermal Runaway) einer beschädigten Lithium-Ionen-Batterie bis zu 30 Minuten im Voraus identifizieren. Dies stellt einen bedeutenden Fortschritt für die Sicherheit im Umgang mit Batterien dar.
Partnerschaften und Zusammenarbeit für innovative Lösungen
Eine zentrale Säule des Innovationslabors für Batterie-Logistik ist die enge Zusammenarbeit mit renommierten Partnern aus Wissenschaft und Industrie. Neben dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML sind auch das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut HHI und die Universität Leipzig wesentliche wissenschaftliche Partner. Diese Zusammenarbeit ermöglicht es, interdisziplinäre Ansätze zu entwickeln und neueste Forschungsergebnisse direkt in die Praxis umzusetzen. Industriepartner wie Mercedes-Benz Energy, Remondis, Rhenus Logistics und VdS bringen zudem ihre umfangreiche Erfahrung und spezifisches Know-how in die Projekte ein. Diese Synergien führen zu innovativen Lösungen, die sowohl technologisch als auch wirtschaftlich tragfähig sind.
Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie ist besonders wichtig, um praxisnahe und sofort anwendbare Lösungen zu entwickeln. Beispielsweise trägt die Beteiligung von Mercedes-Benz Energy dazu bei, dass die entwickelten Verfahren und Technologien direkt in die Serienproduktion einfließen können. Remondis und Rhenus Logistics hingegen bringen ihre Expertise im Bereich Recycling und Logistik ein, was entscheidend ist, um die gesamte Lebensdauer von Batterien – von der Herstellung über die Nutzung bis hin zur Entsorgung – nachhaltig zu gestalten. Diese Partnerschaften gewährleisten, dass die entwickelten Lösungen nicht nur theoretisch fundiert, sondern auch praktisch umsetzbar sind.
Langfristige Visionen und Ziele des Innovationslabors
Das Innovationslabor für Batterie-Logistik verfolgt langfristige Ziele, die über die aktuellen Projekte hinausgehen. Eines der Hauptziele ist es, ein umfassendes Logistiksystem für Lithium-Ionen-Batterien zu entwickeln, das den gesamten Lebenszyklus abdeckt. Dazu gehört nicht nur die Herstellung und Nutzung der Batterien, sondern auch deren Rückführung und Recycling. In Anbetracht der immer knapper werdenden Rohstoffe und der steigenden Nachfrage nach nachhaltigen Lösungen ist dies ein entscheidender Schritt, um die Zukunft der Elektromobilität zu sichern.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die kontinuierliche Verbesserung der Sicherheit. Durch die Weiterentwicklung von Technologien wie dem Gassensor zur Erkennung kritischer Batteriezustände und dem Einsatz von 3D-Röntgenuntersuchungen zur Qualitätsbestimmung können potenzielle Gefahren frühzeitig erkannt und vermieden werden. Dies trägt nicht nur zur Sicherheit der Endnutzer bei, sondern schützt auch die Mitarbeiter in Produktions- und Recyclinganlagen.
Die langfristige Vision des Innovationslabors umfasst auch die Schaffung eines Standards für die Batterie-Logistik, der international anerkannt und übernommen wird. Dies würde nicht nur die Effizienz und Sicherheit verbessern, sondern auch die Wettbewerbsfähigkeit der beteiligten Unternehmen steigern. Durch die Implementierung solcher Standards könnte Deutschland eine führende Rolle im globalen Markt für Elektromobilität einnehmen und gleichzeitig einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten.
Die kontinuierliche Forschung und die Entwicklung neuer Technologien und Verfahren bleiben zentrale Elemente der Arbeit des Innovationslabors. Mit einem klaren Fokus auf Nachhaltigkeit und Effizienz wird das Innovationslabor auch in Zukunft eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung der Batterie-Logistik spielen und maßgeblich dazu beitragen, die Vision einer nachhaltigen und sicheren Elektromobilität Wirklichkeit werden zu lassen.
Fazit und Ausblick
Das Innovationslabor für Batterie-Logistik in der E-Mobilität stellt einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zu einer sicheren, effizienten und nachhaltigen Batterie-Logistik dar. Die Projekte, die in Zusammenarbeit mit verschiedenen Unternehmen durchgeführt werden, adressieren zentrale Herausforderungen und bieten praxisnahe Lösungen. Mit der Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und der Zusammenarbeit renommierter wissenschaftlicher Partner wie dem Fraunhofer, Heinrich-Hertz-Institut HHI und der Universität Leipzig, sowie Industriepartnern wie Mercedes-Benz Energy, Remondis, Rhenus Logistics und VdS, ist das Innovationslabor bestens aufgestellt, um die Zukunft der Batterie-Logistik aktiv mitzugestalten.
Die Erkenntnisse aus diesen Projekten werden nicht nur dazu beitragen, die Elektromobilität voranzutreiben, sondern auch die Nachhaltigkeit in der gesamten Lieferkette zu verbessern. Die entwickelten Technologien und Verfahren bieten sowohl für die Automobilindustrie als auch für Logistikunternehmen wertvolle Ansätze, um den Herausforderungen der Batterie-Logistik effektiv zu begegnen.
Weitere Informationen und detaillierte Einblicke in die Projekte und ihre Ergebnisse sind auf der Webseite des Innovationslabors verfügbar. Die kontinuierliche Forschung und Entwicklung in diesem Bereich wird dazu beitragen, die Vision einer nachhaltigen und sicheren Elektromobilität Realität werden zu lassen. Quelle: Fraunhofer
