Bild: Fraunhofer IWU

Leichtbaubatterien: höhere Reichweite und schnelleres Laden für e-Autos

Das Fraunhofer IWU beteiligt sich am EU-Forschungsvorhaben MARBEL (Manufacturing and Assembly of modular and Reusable electro vehicle Battery for Environment-friendly and Lightweight mobility), das eine innovative und wettbewerbsfähige Leichtbaubatterie mit erhöhter Energiedichte und kürzeren Ladezeiten entwickeln wird, um die Einführung von Elektrofahrzeugen im Massenmarkt zu beschleunigen. Konkret geht es um ein neues kompaktes, modulares, gewichtsoptimiertes und hochleistungsfähiges Batteriepaket mit längerer Lebensdauer als bisherige Batterien sowie einer höheren Energie­effizienz. Hierfür wird ein flexibles und zugleich robustes Batteriemanagement­system (BMS) für ein ultraschnelles Laden der Batterien entworfen, aufgebaut und praktisch demonstriert. Die neuen Batterien bekommen außerdem ein modulares Design, mit dem es möglich wird, Reparatur-, Wartungs- und Recyclingprozesse zu rationalisieren. Der Wert neuer Batterien bleibt demnach durch die Austauschbarkeit einzelner – auch defekter – Teile erhalten. Die Belastung für die Umwelt verringert sich.

MARBEL stellt darüber hinaus Nachhaltigkeit und Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in den Mittelpunkt. Deswegen werden die 16 Forschungspartner bei MARBEL »Sekundärrohstoffe verwenden, an der Entwicklung eines ressourceneffizienteren Batteriesystems arbeiten und dessen einfache Demontage, Aufarbeitung und Wiederverwendung für Second-Life-Anwendungen sicherstellen«, erklärt Alberto Gómez, technischer Koordinator des MARBEL-Projekts und Leiter der Eurecat-Forschungslinie ›Elektromobilität und Energiespeicherung‹.

Das Fraunhofer IWU steuert bei MARBEL umfangreiches Wissen über Leichtbaustrukturen in Verbindung mit einem passiven Temperatur­management der Batterien bei. Die Abteilung ›Funktionsintegrierter Leichtbau‹ beschäftigt sich seit über 20 Jahren mit der Technologie- und Anwendungsentwicklung zellularer Metalle – auch Metallschaum genannt. Im Werkzeugmaschinenbau bereits im Serieneinsatz, bieten diese Werkstoffstrukturen herausragende Eigenschaften. Sie sind leicht und bei Crashs absorbieren sie viel Aufprallenergie.