Die Verkehrswende führt in allen Bereichen der automobilen Wertschöpfung zur Transformation. Betroffen sind sowohl die Energiespeicherung, der Antriebsstrang, das Interieur, die (Lade)Infrastruktur als auch (digitale) Services. Die Batterie als Energiespeicher ist dabei essenziell: Sie sorgt bei batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) für ein gutes Drittel der Herstellungskosten. In Deutschland spielt die Batterietechnologie insofern eine bedeutende Rolle, da unser Land bis zu einem Drittel der in Europa erwarteten Produktionskapazitäten für Batterien bis Ende dieses Jahrzehnts für sich reklamieren will – Schätzungen zufolge mindestens 1300 bis mehr als 2000 GWh. Aus der Weiterentwicklung der Batterietechnologie mit all ihren angrenzenden Bereichen und unter Berücksichtigung der nachhaltigen Kreislaufwirtschaft resultieren Erfolgsfaktoren für beteiligte Unternehmen, die zusammengeführt, gebündelt, konsolidiert und gehoben werden wollen.

Wofür steht TraWeBa?

Dieser Aufgabe widmet sich das Projekt »Transformation Wertschöpfungskette Batterie (TraWeBa)«, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). TraWeBa zielt darauf ab, die verschiedenen Player und bereits bestehenden Innovations-HUBs in der Batterieforschung in Deutschland zu bündeln. Forschungseinrichtungen und Zulieferer in der automobilen Wertschöpfungskette Batterie sollen mit anderen Innovationsträgern des Energiesektors zusammengebracht und in einem Innovationscluster vernetzt werden. Die Projektpartner wollen so gemeinsam ein systematisches und nachhaltiges Konzept des Wissens- und Technologietransfers in den Bereichen Batteriechemie, Batterieproduktion, Batterierecycling, Re-Manufacturing und Second Use aufbauen, welches Unternehmen ermöglicht, für die Umbrüche in der Mobilität gerüstet zu sein.
 

Was beinhaltet TraWeBa?

Um den Wissens- und Technologietransfer zu initiieren, werden sich die TraWeBa-Konsortialpartner bundesweit auf verschiedensten Kanälen und über unterschiedlichste Formate vernetzen. Auf diese Art werden die Akteure der Wertschöpfungskette Batterie sowie der Stand der Forschung und Technik deutschlandweit multimedial und schnittstellenübergreifend transparent erfasst.

Im Bereich Wissensscouting, der Domain der Fraunhofer-Institute für System- und Innovationsforschung ISI, für Produktionstechnologie IPT, für Keramische Technologien und Systeme IKTS und der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB, wird der Stand der Forschung und Wissenschaft in der Batterietechnologie kontinuierlich zusammengeführt und sichtbar gemacht.

Das Technologiescouting fokussiert sich auf den Stand der Technik und die Bedarfe der Unternehmen. Die Nicht-Fraunhofer-Konsortialpartner, namentlich die Automotive Cluster Ostdeutschland GmbH als Projektkoordinator, die Automotive Agentur Niedersachsen mit ihrer Innovationszentrum Niedersachsen GmbH, die Circular Valley Stiftung mit der Circular Economy Accelerator GmbH sowie Saaris automotive Saarland verantworten diesen Projektbereich.

Die Ergebnisse des Wissens- und Technologiescoutings fließen in einer Datenbank und einem Cloud-basierten Branchenführer sowie in multimedialen Formaten der Informationsbereitstellung durch B2B-Tools zusammen.

In weiteren Schritten werden Akteure in die Formate eingebunden, die nicht unmittelbar Teil der Wertschöpfungskette Batterie sind, jedoch Bestandteil eines umfassenderen »Ökosystems der Wertschöpfung«. Beispielhaft sind Verbände, weitere Transformations-HUBs sowie Bildungsverbünde zu nennen. Im Kern entsteht ein dynamisches deutschlandweites Netzwerk von Akteuren aus Forschung, Wirtschaft und anderen Transformationsinitiativen der automobilen Wertschöpfung sowie ein Wissensfundus entlang der Wertschöpfungskette Batterie, der stets aktuell und nachhaltig aufzeigt, »wohin die Reise geht«. Dies hilft insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) bei ihrer erfolgreichen Marktausrichtung.

Aufgabe des Fraunhofer IKTS im Projekt »TraWeBa«

Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS koordiniert im Projekt »TraWeBa« die Aufgabenbereiche der beteiligten Fraunhofer-Institute und moderiert das Wissensscouting entlang der gesamten Batterie-Wertschöpfungskette. Zusätzlich verantwortet das IKTS den Bereich der Batteriechemie und bringt seine Kompetenzen in der Herstellung von Grundstoffen, z. B. des Kathodenmaterials für Batterien ein. Das Institut identifiziert und akkumuliert relevante Informationen zu Batterieaktivitäten mit Fokus auf den deutschen Markt der BEVs.

Über das Fraunhofer IKTS im Bereich der Batterieforschung

Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) entwickelt anwendungsorientiert keramische Materialien und Technologien. Das IKTS verfügt über einen hohen Kenntnisstand im Bereich der Lithium-Ionen-Batterieforschung. Es berücksichtigt sowohl heutige als auch zukünftige Generationen von Zellchemien. Die Wertschöpfungskette vom Material über die Komponente bis zur Zelle sowie der Betrieb und das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien werden betrachtet. Mit seinem Verständnis elektrochemischer Prozesse und Werkstoffe sowie den Kompetenzen in der Skalierung von Fertigungsprozessen und dem Recycling von Batterien ist das IKTS in zahlreichen Projekten mit Industriepartnern oder dem Bildungsverbund »Ökosystem Batterie in Mitteldeutschland« beteiligt. Mit seinen Standorten »Technologiezentrum Hochleistungsmaterialien THM« im sächsischen Freiberg und dem Thüringer »Batterie-Innovations- und Technologie-Center BITC« in Arnstadt verfügt das Fraunhofer IKTS über die Möglichkeit, Material- und Prozessentwicklung bzw. Automatisierungslösungen bis in den vorindustriellen Pilotmaßstab zu entwickeln. Darüber hinaus ist das Fraunhofer IKTS bei der Fraunhofer-Forschungsfertigung Batterie in Münster beteiligt und in die Fraunhofer-Allianz »Batterie« involviert. Diese Netzwerke wird das IKTS nutzen, um seine Kompetenzen sowohl ins Konsortium als auch über das Wissensscouting in die entstehende deutschlandweite Wissensdatenbank »Batterie« und den Cloud-basierten Branchenführer im Sinn der nachhaltigen Kreislaufwirtschaft einzubringen.

Hintergrund: Warum engagieren sich die Konsortialpartner in »TraWeBa«?

Leitthema des Industriesektors »Batterie« ist die Kreislaufproduktion und die Etablierung geschlossener Material- und Stoffkreisläufe. Abhängigkeiten von Grundstoffmärkten müssen reduziert werden. Das Batterierecycling erhält besondere Aufmerksamkeit. Deshalb will das TraWeBa-HUB durch gezielten Wissenstransfer dazu beitragen, das Bewusstsein für Ressourcen- und Energieeffizienz sowie für eine ökologisch nachhaltige Produktion in den Wertschöpfungsketten zu erhöhen und versorgungskritische Ressourcen wie Kobalt oder Lithium in einem geschlossenen Kreislauf zu halten. Denn wie eine Bedarfsanalyse auf europäischer Ebene zeigt, ist eine Expertise in den Bereichen Elektrochemie und anorganische Materialwissenschaften sowohl für die Verarbeitung von Zellkomponenten (Aktivmaterial, Binder, Elektrolyte, Stromabnehmer) als auch für die Entwicklung von innovativen Zellkonzepten zunehmend wichtig. Hierbei wirkt sich insbesondere die Fähigkeit zur Entwicklung neuartiger Zellkonzepte z. B. mit höherer Energie- und Leistungsdichte, mehr Sicherheit oder die Wiederverwendung und der Ersatz von knappen Rohstoffen positiv auf eine nachhaltige Etablierung Deutschlands als Batteriestandort aus. 

Weiterführende Informationen

• Projektwebsite »TraWeBa – Transformation Wertschöpfungskette Batterie«
   

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