Katzen haben sieben, Batterien hoffentlich bald zumindest zwei. Die Rede ist von Leben. Entspricht eine Lithium-Batterie in einem Elektro-Fahrzeug heute nicht mehr den hohen Ansprüchen und Kriterien, die eine sichere und leistungsstarke Elektromobilität verlangt, dann wird sie entsorgt. Die verbauten Rohstoffe und die noch vorhandene Leistung kommen sprichwörtlich unter die Räder – oder eben auf die Deponie. Das wollen Jörg Moser und das Forschungsteam an der TU Graz, der JKU Linz und das Institut für Unternehmensführung und Organisationrund um das FFG-geförderte Comet-Projekt SafeLIB (Safety Aspects of Lithium-Based Traction Batteries Including the Qualification for Second Life Applications) im Subprojekt SEQUEL (Safety qualification criteria for increased sustainalbility) ändern.
Das Projekt SafeLIB wird an der TU Graz von Christian Ellersdorfer (Institut für Fahrzeugsicherheit) geleitet. Als wissenschaftliche Partner beteiligt sind die TU Graz-Institute für Chemische Technologie von Materialien, für Unternehmensführung und Organisation sowie das LIT Law Lab der Johannes Kepler Universität Linz (JKU), die Virtual Vehicle Research GmbH und mehrere Unternehmenspartner.
„Batterien mit einer Kapazität unter 80 Prozent, einem gewissen Energiedurchsatz oder kalendarischem Alter können meist nicht mehr für die Elektromobilität genutzt werden und haben das Ende ihres ersten Lebens erreicht“, erklärt Jörg Moser. „Als stationärer Stromspeicher, für Solaranlagen zum Beispiel, wären sie aber noch gut einsetzbar.“ Für eine derartige Verwendung fehlt bisher unter anderem eine verlässliche Sicherheitsbewertung für mehrere Jahre unter harten Betriebsbedingungen genutzte Autobatterien. „Jede Batterie ist wie ein Tagebuch ihrer Nutzung. Je nachdem, wie das Fahrzeug gefahren wurde, hat sich auch die Batterie unterschiedlich verändert, sie degradiert auf sehr individuelle Art und Weise.“ Das SafeLIB-Team nutzt nun Batterien, die über Jahre natürlich im Straßenverkehr gealtert sind, um gemeinsame Parameter, sogenannte Health Indicators (HIs) zu finden und klare Aussagen über den Sicherheitsstand einer Batterie geben zu können. So wird ein State of Safety (SoS) bestimmt und die Batterien für unterschiedliche Second-Life-Anwendungen mit verschiedenen Lastanforderungen kategorisieren zu können.
Messungen und Stresstests
Durchgeführt werden die Messungen und Tests am Battery Safety Center an der TU Graz, wo Batterien an unterschiedlichen Prüfständen vermessen und harten mechanischen sowie elektrischen Prüfungen unterzogen werden können. „Der Vorteil in unserem Center ist, dass wir die Batterie nach unserer entwickelten Methode bewerten können und dann Tests von realen und überkritischen Lastfällen unterziehen können, um zu überprüfen, ob sie unter den vorhergesagten Lebensumständen auch tatsächlich wie geplant funktioniert und sicher sind.“
Neben dem technischen Aspekt ist auch die rechtliche und wirtschaftliche Seite Thema des Projekts. Datenschutz spielt hier etwa eine große Rolle, wenn es z.B. darum geht das Fahrverhalten als Zusatzinformation zur Batteriebewertung zu verwenden. „Und wir haben das Institut für Unternehmensführung und Organisation involviert, mit dem wir gemeinsam geeignete Businessmodelle für Second-Life-Anwendungen entwickeln.“
Dieses Forschungsprojekt ist im Field of Expertise „Mobility & Production“ verankert, einem von fünf strategischen Schwerpunktfeldern der TU Graz.
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