Elektrofahrzeuge sind ein Weg, um die Emissionen im Verkehrssektor zu senken. Allerdings stellt eine ressourcenschonende und klimaverträgliche Herstellung von Batteriezellen bislang eine große Herausforderung dar. Dies will das Forschungskonsortium „BatWoMan“ nun ändern. Das europäische Projekt mit dem vollständigen Titel „Carbon Neutral European Battery Cell Production with Sustainable, Innovative Processes and 3D Electrode Design to Manufacture“ will unter Leitung des österreichischen AIT Austrian Institute of Technology geht es um die Entwicklung neuer, innovativer und vor allem nachhaltiger Prozesse zur Batteriezellproduktion.

Neben dem AIT sind die Projektpartner CIDETEC (Spanien), Karlsruher Institut für Technologie (Deutschland), Universität Duisburg-Essen (Deutschand), Sovema (Italien), Matthews International GmbH (Deutschland) und RISE Research Institutes of Sweden (Schweden) beteiligt. Die Laufzeit des Projekts beträgt drei Jahre. In dieser Zeit sollen die Forschungsarbeiten bei „BatWoMan“ insbesondere auf folgende Bereiche fokussiert werden: energieeffiziente Verarbeitung von 3D-strukturierten Elektroden, basierend auf hoch-viskosen Schlicken auf Wasserbasis, innovative Elektrolytfüllprozesse und stark reduzierter Trockenraumbedarf, kosten- und energieeffiziente Zellkonditionierung.

Die Forscher setzen bei der Umsetzung auch auf eine auf künstlicher Intelligenz basierende Plattform. Das AIT will einen „Battery Data Space“ schaffen, um die Nachhaltigkeit der neu entwickelten Prozesse abzubilden. Dort sollen dann auch alle relevanten Zellbauprozesse dargestellt, Parameter wie Rohstoff- und Energieeinsatz gespeichert und nach dem Einsatz der hergestellten Batteriezelle, zum Beispiel von Recyclingunternehmen, ausgelesen werden können. Bei der Zellassemblierung liegt der Schwerpunkt auf der Optimierung des Elektrolytfüllprozesses durch dreidimensionale Elektroden sowie die drastische Reduzierung des Trockenraumbedarfs, wie das AIT erklärte. Derzeit finden demnach viele Prozessschritte der Zellproduktion unter definierten Bedingungen statt, was zu einem hohen Energiebedarf und somit, in Abhängigkeit von Strommix und äußeren Einflüssen, wie etwa Umgebungstemperatur und Feuchtigkeit, zu einem erhöhten Carbon Footprint führt. Mit den Elektroden auf Wasserbasis mit hohem Trockenanteil könnten beträchtliche Mengen an Energie gespart werden. Auch der energieintensive Trocknungsprozess werde deutlich verkürzt, da der Restfeuchtegehalt abnimmt.

Die im europäischen Forschungsprojekt „BatWoMan“ entwickelte nachhaltige Zellproduktionsprozesskette will das AIT dann auch mit namhaften Industriepartnern bis zur Marktreife bringen.