Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
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BALU Das Projekt zielt auf die Entwicklung nachhaltiger und kosteneffizienter Aluminium-Ionen-Batterien (AIBs) als Alternative zu lithiumbasierten Systemen ab, um den Herausforderungen der Materialverfügbarkeit und der steigenden Kosten bei der Energiespeicherung zu begegnen. Mit dem Ziel, Technology Readiness Level (TRL) 6 zu erreichen, konzentriert sich das Projekt auf die Entwicklung von recycelbaren Zellkonzepten und die Skalierung von Herstellungsprozessen bis zur Pilotproduktion. Das Fraunhofer IKTS verfügt über umfassendes Know-how in der Elektrodenbearbeitung, Beschichtung und Kalandrierung für Batterietechnologien, einschließlich Lithium-Ionen- und Aluminium-Ionen-Zellen. Unsere Kompetenzen reichen von der Beschichtung im Labormaßstab auf A5-Substraten bis zur Rolle-zu-Rolle-Fertigung meterlanger Elektroden. An unserem Standort in Freiberg können Elektrodenmaterialien unter Trockenraumbedingungen verarbeitet werden, einschließlich Ausstattung für das Assembly von Pouch-Zellen und die Charakterisierung der elektrochemischen Leistung. Zu den aktuellen Arbeiten gehören die Weiterentwicklung von Werkzeugen für das Assembly von Pouch-Zellen für mehrschichtige Designs sowie Designkonzepte für recycelbare Zellen. Die Aluminium-Graphit-Dual-Ionen-Batterie (AGDIB), die im Mittelpunkt von BALU steht, hat im Labormaßstab hervorragende Leistungen gezeigt, darunter Energiedichten von bis zu 135 Wh/kg, Leistungsdichten von bis zu 9000 W/kg und über 20.000 Zyklen. BALU befasst sich mit zentralen Herausforderungen wie der Entwicklung kosteneffizienter Stromabnehmer, korrosionsbeständiger Zellgehäuse und skalierbarer Produktionstechniken. Förderkennzeichen: 03XP0567A
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NEO-Cycle Upcycling von NdFeB-Magneten in der EU für umweltfreundliche Anwendungen NEO-CYCLE zielt darauf ab, das nachhaltige Upcycling von gebrauchten NdFeB-Magneten aus Festplattenlaufwerken (HDDs) auf TRL6-Niveau zu demonstrieren und qualitativ hochwertige Endprodukte für die Pharma-, Ammoniak-, Düngemittel- und Polymerindustrie zu erreichen. Durch die Weiterentwicklung der Prozesse auf ein TRL6-Niveau bringt das Fraunhofer IKTS sein Fachwissen über fortschrittliche Überwachungs- und Sensortechnologien ein. Das Fraunhofer IKTS analysiert Daten und legt Zielwerte fest, wobei die Auswirkungen von Abweichungen auf die Produktionsqualität berücksichtigt werden. Es ist auch federführend bei der Auswahl von Sensoren und Messgeräten für jede Prozessstufe, wodurch eine präzise Überwachung und Steuerung gewährleistet werden soll. Dabei nutzt das Institut seine Erkenntnisse aus bestehenden Studien und bewährten Verfahren. Darüber hinaus definiert das Fraunhofer IKTS die Stellen für die Sensorintegration in den hochskalierten Pilotanlagen. Diese Arbeit untermauert das Ziel des NEO-CYCLE-Projekts, nachhaltige und effiziente Upcycling-Lösungen für die EU zu entwickeln. Förderkennzeichen: 101138058  |
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Ein revolutionärer Ansatz zur Maximierung der Wiederverwendung von Prozesswasser und der Ressourcenrückgewinnung durch eine intelligente, zirkuläre und integrierte Lösung Gemeinsam mit der Felix-Schoeller-Mühle in Weißenborn treibt das Fraunhofer IKTS nachhaltige Innovationen in der Papierindustrie an. Durch die Optimierung des Wasser- und Energiemanagements begegnet das IKTS den Herausforderungen bei der Abwasserbehandlung und Energierückgewinnung, um Umweltbelastungen zu reduzieren. Zu den wichtigsten Maßnahmen gehört die pH-Kontrolle bei der Abwasserbehandlung, bei der datengestützte Modelle zur Stabilisierung des pH-Werts und zur Verbesserung der biologischen Behandlung bei gleichzeitiger Reduzierung des Chemikalienverbrauchs eingesetzt werden. Darüber hinaus wird die thermische Energierückgewinnung aus Abwassereinleitungen erforscht, wobei Kühlprozesse optimiert werden, um strenge Umweltvorschriften zu erfüllen und Abwärme wieder zu nuzen. Diese Innovationen tragen zur Senkung des Frischwasserverbrauchs, des Energieverbrauchs und des Abfalls bei und fördern die Nachhaltigkeit in der Papierproduktion. Förderkennzeichen: 101138245
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SkaleD Skalierung der extrusionsbasierten Direktbeschichtung Das Projektkonsortium, unter der Koordination von EAS Batteries, optimiert und skaliert das Direktextrusionsverfahren und die damit verbundenen Anlagenkonzepte vom Pilot- zum Industriemaßstab. Das Fraunhofer IKTS arbeitet an umweltfreundlichen Rezepturen und dem Proof-of-Concept für die gleichzeitige und beidseitige Beschichtung von Elektroden mittels Direktextrusion. Dieses Projekt baut auf den Fortschritten der früheren Projekte »OptiEx« und »Headline« auf und konzentriert sich auf die Skalierung der innovativen Direktextrusionstechnologie, um eine Massenproduktion zu ermöglichen. Die Elektroden werden dann zur Herstellung von Prototyp-Lithium-Ionen-Zellen verwendet. Förderkennzeichen 03XP0631A-D
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