Forschung zur Nachhaltigkeit von Batteriezellen TU Braunschweig öffnet Forschungslabor zu Batteriekreisläufen

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Kann in der Batterieproduktion und im Batterieleben ein geschlossener Materialkreislauf entstehen, um E-Mobilität und Energiewende nachhaltig zu stärken? Um Lösungen im Recycling und im Umgang mit Produktionsausschuss in der Batterieherstellung zu finden, hat die TU Braunschweig das CircularLab eröffnet.

Themen wie eine erhöhte E-Mobilität, eine verstärkte Nutzung von erneuerbaren Energien und das Erreichen von Nachhaltigkeit in vielen Lebensbereichen werfen in unserer Zeit viele Fragen auf. Eine dieser Fragen lautet: Können Lithium-Ionen-Batterien nachhaltig sein?

Um Nachhaltigkeit zu erreichen, also die Batterien beim Erreichen der Lebensdauer nicht einfach wegzuwerfen, beschäftigen sich zahlreiche Unternehmen mit dem Recycling von End-of-Life-Batterien, mit dem Umfang des Produktionsausschusses in der Batterieherstellung sowie mit dem zweiten Leben von Batterien (Second Life).

Mit der Suche nach mehr Nachhaltigkeit in der Batterieproduktion beschäftigen sich unter anderem die Forscher der Technischen Universität Braunschweig, und deswegen wurde am 6. November 2023 in der Hermann-Blenk-Straße in Braunschweig das CircularLab der Battery Lab Factory Braunschweig (BLB) geöffnet. Das erklärte Ziel der Forschungsarbeiten: Batterien nachhaltiger zu machen, indem eine zirkuläre Batterieproduktion erreicht wird – also ein geschlossener Materialkreislauf. Dabei geht's nicht nur um mehr Nachhaltigkeit, sondern auch Unabhängigkeit von kritischen Rohstoffen.

Effizienz im Recycling und in der Wiederverwendung von Materialien

Um einen geschlossenen Kreislauf zu erreichen, nehmen die Forschenden des CircularLabs vor allem Produktionsprozesse unter die Lupe; neue Ideen und Lösungen für mehr Effizienz auf allen Ebenen. Ein Beispiel: Es werden Prozesse der Elektrodenfertigung wie etwa die Trocknungstechnologien in industrienahen Größenordnungen untersucht und, bei entsprechendem Potenzial, optimiert.

Das Forschungszentrum BLB, so die Verantwortlichen, bildet nun mit seinen drei Forschungseinrichtungen ProductionLab, CircularLab und DiagnosisLab einen Großteil des Lebenszyklus und der zirkulären Produktion von Lithium-Ionen-Batterien ab. „Von der Materialsynthese- und funktionalisierung, über die Elektroden-, Zell-, Modul- und Systementwicklung und -produktion, bis zum Recycling von Produktionsausschuss und gealterter Batteriesysteme und der Rückführung der Wertstoffe in den Kreislauf“, teilt die TU Braunschweig mit.

Forschung für eine nachhaltigere und kostengünstigere Zukunft

Sollen Energiewende und eine weitere Verbreitung von Elektromobilität klappen, dann werden Forschungen und Innovationen auf dem Gebiet der Batterieherstellung benötigt. Zwar wird angenommen, dass die Herstellungskosten für Batteriepacks aufgrund fallender Preise für die Materialien sinken, doch allein darauf kann man sich nicht verlassen.

Die Batterie, so die TU Braunschweig, macht etwa 80 Prozent der Kosten des Antriebsstrangs in einem E-Fahrzeug aus. Und nicht nur für E-Autos werden Batterien benötigt, sondern auch im Bereich der stationären Energiespeicherung. Dementsprechend ist es ein Anliegen der Bundesregierung, Forschungseinrichtungen wie das BLB zu unterstützen, um künftig eine Massenfertigung von Batteriezellen in Deutschland zu etablieren.  (sb)

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