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Produktionstechnik Agile Batteriezellfertigung in der Karlsruher Forschungsfabrik eröffnet

Von Sven Prawitz 2 min Lesedauer

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Eine automatisierte Fabrik, die so flexibel wie eine manuelle Zellfertigung arbeitet. So umschreibt das Karlsruher Institut für Technologie seine neue agile Batteriezellfertigung.

Um Batteriezellen – etwa für die Elektromobilität – in Zukunft flexibler herstellen zu können, hat das KIT eine agile Batteriezellfertigung aufgebaut.(Bild: KIT)
Um Batteriezellen – etwa für die Elektromobilität – in Zukunft flexibler herstellen zu können, hat das KIT eine agile Batteriezellfertigung aufgebaut.
(Bild: KIT)

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat in seiner Forschungsfabrik eine agile Zellfertigung installiert. Der Fokus der neuen Einrichtung liege bewusst nicht auf der Massenfertigung von Batteriezellen. Denn für eine rein kostengetriebene Massenfertigung und dem dazugehörigen Maschinenbau sei Deutschland nicht wettbewerbsfähig, sagt Professor Jürgen Fleischer, Leiter des wbk Institut für Produktionstechnik am KIT.

Die nun installierte Zellfertigung zeige, so Fleischer weiter, „wie wir uns mit einer hochflexiblen und ressourceneffizienten Produktion vom Weltmarkt differenzieren und gezielt das margenstarke Premiumsegment und Nischenmärkte adressieren können.“

Sogenannte Microenvironments reduzieren Kosten

Für die Batteriezellfertigung entwickelten die Forscher des KIT gemeinsam mit der Firma Exyte spezielle Roboterzellen. Laut Prof. Fleischer „eine Weltneuheit auf dem Gebiet“. Sie dienen als lokale Trockenräume, auch Microenvironments genannt, zum Schutz der feuchtigkeitsempfindlichen Batteriematerialien.

Im Vergleich zu konventionellen Trockenräumen sei das zu entfeuchtende Raumvolumen deutlich kleiner. Daher biete diese Technik ein besonders hohes Energieeinsparpotenzial. Vier solcher Microenvironments stellen mit ihren zugehörigen Prozessmodulen den physischen Aufbau der agilen Batteriezellfertigung in der Karlsruher Forschungsfabrik des wbk dar.

Darüber hinaus bauten die Projektbeteiligten einen digitalen Zwilling auf. Mit ihm können sich Skaleneffekte durch die Vervielfachung einzelner Mikro-Räume untersuchen lassen und produktionstechnische Größen wie etwa die beste Losgröße ermitteln. Diese Simulation kann man ebenso für die Produktionsplanung der agilen Batteriezellfertigung nutzen. Die reale Anlage ist an eine Datenbank angebunden, um künftig alle Prozesse KI-basiert anpassen und verbessern zu können.

Batteriezellen variantenflexibel fertigen

Die Batteriezellfertigung wurde im Forschungsprojekt „AgiloBat“ zusammen mit mittelständisch geprägten Maschinen- und Anlagenbauern entwickelt. Diese sollen so in die Lage versetzt werden, gemeinsam eine wettbewerbsfähige Anlagentechnik entlang der gesamten Prozesskette anbieten zu können. Das vom KIT eingebrachte Prozesswissen für eine flexiblere und modulare Anlagentechnik ermöglicht es den beteiligten Unternehmen zudem künftig nachhaltig Batteriezellen variantenflexibel, ressourceneffizient und automatisiert zu fertigen. Ziel ist zudem, neue Materialsysteme durch industrienahe Fertigung mit kleinen Materialmengen zu erproben. Die entwickelte Infrastruktur ergänzt die seit 2011 am KIT aufgebaute Forschungsinfrastruktur im Bereich der Batteriezellfertigung. (sp/se)

Kongress Battery Manufacturing Day

Wir vernetzen Maschinen- und Anlagenbauer, Fabrikausrüster, Anbieter von Prüf- und Messtechnik, Berater und Planer mit den Automobilherstellern und Zulieferern. Außerdem besichtigen wir die Karlsruher Forschungsfabrik für KI-integrierte Produktion am KIT.

Diskutieren Sie die Chancen, die sich aus der Batteriezellproduktion und der Batteriemodulfertigung für deutsche und europäische Unternehmen ergeben!
Netzwerkabend, Ausstellerrundgang, Zeit für persönlichen Austausch: beim Battery Manufacturing Day.

Alle Infos zum Event, das laufend aktualisierte Programm und die Bewerbung zum Startup-Pitch gibt es auf der Veranstaltungsseite:

Mehr Informationen

Die Projektteilnehmer von AgiloBat

  • Fraunhofer ICT
  • Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg
  • und diverse Institute des KIT

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