Batteriemarkt: Sicherheit in Versorgung, Anwendung, Beförderung und Recycling

• Gleichklang von Chemie, Prozess, Einhausung, Management
• Prozesse der Zellherstellung
• Diagnosezugang standardisieren
• Brandschutz und Löschsystem

Jetzt ging die IBPC in Braunschweig zu Ende. Die Konferenz bot eine Fülle von Details zur Produktionsforschung von Batterien. Zudem haben die Experten der RWTH Aachen und von Roland Berger einen Bericht zu Batterien publiziert. Beides wirft Fragen auf. 

Nun Roland Berger`s Studie zum Batteriemarkt nennt neben dem Wunsch nach immer leistungsfähigeren Batterien die Nachhaltigkeit und Effizienz der Akkus als die entscheidenden Kriterien für den erfolgreichen Markt. Dies vor dem Hintergrund der EU- Richtlinien und auch der politischen Forderungen. „Es ist dagegen anzumerken, dass für erfolgreiche Massenproduktion die Systemsicherheit die Grundlage bleibt. In der Gesamtsicht auf das Design-in wie besonders die Prozessdetails, da bestehen in Deutschland teils Defizite. Diese können sich ggf. fatal auswirken und Investitionen zum Totalausfall führen. Die grundsätzlichen Anforderungen an die Innovation von elektrischen Kraftpaketen sind und bleiben die Sicherheit von der Wiege bis zur Verwertung, also die Sicherheit in Versorgung, Anwendung, Beförderung und dem Recycling.“, ist sich Tim Schäfer der GF von cerman.power+ Batterie und Envites Energy sicher. Der Markt erwartet Batterien, die sich nicht im Umfeld der Nutzer in Gefahrmomenten chemischer, physikalischer oder elektrischer Natur zerlegen, Feuerwehreinsätze erfordern, wie diese noch zu oft von Batterien aus dem Segment der Elektrofahrräder, Pedelecs & Scootern der leichten Elektromobilität international zu registrieren sind.

Batteriechemie- Einhausung- Prozess und Management

Für die Batterien der Gegenwart und der Zukunft, aufgrund höherer Energie- und Leistungsdichten im Besonderen, bleibt für die Qualität und Sicherheit in Beförderung und Anwendung der Gleichklang von Chemie, Prozess, Einhausung und Management maßgeblich. Die Betonung liegt dabei auf Gleichwertigkeit der Kriterien. Das wird besonders deutlich, wenn man sich vor Augen führt, dass die Energiedichte von Antriebsbatterien sich mehr als verachtfacht hat.

Prozesse der Zellherstellung

Noch zu oft werden dabei Prozessaspekte, etwa in der Zellherstellung von Li-Ionen-Batterien unterbewertet oder gar vernachlässigt. Sozusagen in der Hoffnung, dass ein fester Rahmen oder das BMS dies schon machen wird. Vor diesem Hintergrund sind diese Annahmen aber trügerisch. Solche Projekte, die Hoffnung stirbt zuletzt, riskieren nicht nur das gesamte Investment, sondern den Erfolg einer ganzen Branche. Cerman.power+ hat diesbezüglich einen Beitrag mit einem Patent zur Zellherstellung von prismatischen Zellen geleistet.

Diagnose und Zugang

Eine Option, die Zukunftsmusik ist, wird wohl eine smarte Diagnoseoption für Batterien sein, die einen Zugang auch in der Frage einer defekten oder beschädigten Batterie bietet. Für die Sicherheit im Massenmarkt bei den gegebenen Margen ein an sich zu vernachlässigender Aufwand, der als  eine Selbstverpflichtung der Branche ausnahmslos sowie genormt, aber zeitnah, umgesetzt werden sollte. Dabei geht es nicht zuletzt um die Frage Sicherheit beim Retten/Bergen oder in der intermodalen Beförderung und Lagerung. Nicht zuletzt ist es ein Beitrag für das KFZ- Handwerk oder den Solarteur, die stationären Speicher.

Sicherheit auf Batterieebene- Brandschutz (Löschsysteme)

Diskret oder integriert, je nach Verhalten des Systems, können aktive wie passive Maßnahmen getroffen werden, die einen möglichen Brandfall (Rauchgas, Gefährliche Hitze, Chemikalienaustritt, Durchzündung (flashover)) quasi gefahrlos für Mensch und Umwelt eliminieren können. Ein erfolgreiches Kriterium wäre, wenn an zwei unterschiedlichen Stellen im Batteriesystem ein Brandereignis oder ein Chemikalienaustritt erfolgt, dass dieser dort gefahrlos neutralisiert wird. Eine redundante Wirkkette stellt auch bei tlw. unfallbedingter Zerstörung ein möglichst hohes Maß an Restsicherheit.

(Der Beitrag wurde von Tim Schäfer entworfen, der auch Referenzen in der Batteriesicherheit hält und Lösungen entworfen hat, von Prozess- Zelle bis DRYcloud Brandschutzsystem als einer Option, innovierte. Cerman.power+ Batterie bietet dazu Entwicklungsleistungen wie Beratung oder Lieferung von Komponenten an. Quelle: Roland Berger, Studie zum Batteriemarkt, Effizienz und Nachhaltigkeit sind die wichtigsten Trends, Gütsel Online, OWL live (guetsel.de)