EnSuRe

Entwicklung eines Batteriekasten-Systems in Aluminium/FVK-Hybridbauweise aus ressourcenschonenden Werkstoffen unter Beachtung des „Design-for-Recycling“-Ansatzes

Das Ziel von EnSuRe besteht darin, ein nachhaltiges Batteriegehäuse zu entwerfen, das darüber hinaus ebenfalls den marktüblichen Anforderungen eines Batteriegehäuses gerecht wird. Hierzu zählt zum Beispiel die Crashsicherheit, das thermische Management und die Dichtheit. Das Projekt hat im April 2023 begonnen und die Projektlaufzeit beträgt 3 Jahre. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) finanziert.

Das Projekt verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz, bei dem die Umweltauswirkungen von der Produktion bis zur Entsorgung („cradle to grave“) reduziert werden sollen. Dies beginnt mit der Produktion und berücksichtigt auch die Nutzungsphase sowie das Ende des Lebenszyklus und das Recycling. Das Ziel am ika ist es, ein Konzept für ein leichtes Batteriegehäuse mit nachhaltigen Materialien zu entwickeln. Darüber hinaus soll das Batteriegehäuse einen Design für Recycling-Ansatz folgen. Dadurch wird eine einfache Trennung des Batteriegehäuses im Recyclingprozess ermöglicht und somit kann Abfall reduziert werden. Neben der konstruktiven Gestaltung des Gehäuses wird das Konzept auch strukturell durch Finite-Elemente-Simulationen untersucht. Darüber hinaus wird am ika die Umweltauswirkung des Batteriegehäuses bewertet und mit aktuellen Batteriegehäuselösungen verglichen.

Während der Projektlaufzeit sollen seitens CTP und SGL eine biobasierte Matrix für die Anwendung für faserverstärkte Kunststoffe entwickelt werden, die den Nachhaltigkeitsansatz fördert und sich für den Einsatz in der Automobilindustrie eignet. Um die Umweltauswirkungen weiter zu reduzieren, soll die Matrix während des Recyclings von den Fasern getrennt werden können und somit eine Wiederverwendung der Fasern ermöglichen. Um den Einsatz von energieintensivem Primäraluminium zu reduzieren, soll Nemak die Verwendung von Sekundäraluminium im Batteriegehäuse prüfen, einschließlich crashrelevanter Strukturen. Am LWF sollen geeignete Fügetechnologien entwickelt werden, einschließlich Trenn- und Entfügestrategien. Neben der Bewältigung der Herausforderungen beim Fügen verschiedener und innovativer Materialien sowie der Gewährleistung von Dichtheit müssen die ausgewählten Fügetechnologien auch dem Design für Recycling-Ansatz erfüllen.
Das Projekt EnSuRe setzt die Strategie des ika fort, nachhaltige, leichte Lösungen für die zukünftige Mobilität zu entwickeln. Mit früheren Projekten im Bereich Gestaltung und Entwicklung von Batteriegehäusen verfügt das ika über das notwendige Wissen, um die zukunftsorientierten Aufgaben von EnSuRe anzugehen.