Model2Life

 

PEM forscht zur gesteigerten Wiederverwendung gebrauchter Batteriezellen

Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen befasst sich im wissenschaftlichen Verbundprojekt „Model2Life“ mit sogenannten „2nd Life“-Nutzungsszenarien für mobile Batterietest-Systeme und ihrer modellbasierten Systemauslegung. Das Vorhaben ist ein Begleitprojekt des vom Bund geförderten Kompetenzclusters „Batterienutzungskonzepte“ (BattNutzung) und soll eine signifikante Steigerung der Wiederverwendungsquote von gebrauchten, noch funktionsfähigen Batteriezellen erzielen. Außerdem wollen die „Model2Life“-Partner eine Verbesserung der Produkt- und Prozessgestaltung von Batteriesystemen erreichen, indem die Schnittstelle zwischen dem „1st Life“ als Erstnutzung und dem „2nd Life“ als Weiterverwendung einer Batterie optimiert und dadurch eine Kreislaufschließung ermöglicht wird.

Einfluss von Alterung und Lebensdauer auf Performance und Sicherheit

Die Forschungspartner untersuchen dafür auch den Einfluss der Alterung und der Lebensdauer auf die Performance und die Sicherheit von Batterien in ihrem zweiten Lebenszyklus. Das Projekt widmet sich somit der übergeordneten Frage, wie die Entwicklung von Zell- und Systemkonzepten bereits in der frühen Phase auf die Anforderungen der späteren „2nd Life“-Verwendung ausgelegt werden muss. Der Lehrstuhl PEM unterstützt das Vorhaben in der Anwendungsidentifikation und in der Anforderungsanalyse im ersten sowie im zweiten Lebenszyklus der Batteriesysteme. Darüber hinaus bringen die Expertinnen und Experten ihr Know-how in Remanufacturing-gerechter Produktgestaltung bei gleichzeitiger Betrachtung der Produzierbarkeit ein. Auf der Basis bereits bestehender Vorarbeiten im Bereich des „Design for Remanufacturing“ können die entwickelten Konzepte vertieft und erweitert werden. Am Ende sollen schädliche Betriebssituationen der Batterie während ihrer Erstnutzung identifiziert und eine Echtzeit-Anpassung der Betriebsstrategie mit Blick auf eine Folgenutzung ermöglicht werden. Eine wirtschaftliche Rückgewinnung funktionsfähiger Batteriezellen bietet nicht nur ein erhebliches Potenzial zur Kostensenkung, sondern führt auch zu einem verminderten Einsatz von Ressourcen.

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Das Projekt

  • „Model2Life“: Modellbasierte Systemauslegung für 2nd-Life-Nutzungsszenarien von mobilen Batterietestsystemen

Forschungsziele

  • Optimierung der Schnittstelle zwischen Erstnutzung und Weiterverwendung von Batterien
  • Untersuchung des Einflusses von Alterung und Lebensdauer auf Performance und Sicherheit von Batterien im zweiten Lebenszyklus
  • Identifizierung schädlicher Betriebssituationen der Batterie während ihrer Erstnutzung und Echtzeit-Anpassung der Betriebsstrategie für die Folgenutzung

Forschungs- und Projektpartner

PEM der RWTH Aachen (Projektkoordinator)
Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (iSEA) (RWTH Aachen)
Lehrstuhl und Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (iMSE) (RWTH Aachen)

Laufzeit

  • 01.01.2021 bis 31.12.2023

Projektträger

Projektträger Jülich (PtJ)

Förderkennzeichen

  • 03XP0334

Zuwendungsgeber

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)