„Schädigungs- und Zustandsanalyse defekter Hochvoltbatterien“ (SUSTAIN)

Projektbeschreibung

Um die Nutzung von Batteriespeichern im Rahmen der Elektromobilität nachhaltig zu gestalten, ist eine Verwertung der gebrauchten Traktionsbatterien, entweder im Rahmen einer Nutzung in einer Zweitanwendung (Second-Life) oder indem die Materialien durch Recycling wiedergewonnen werden, erforderlich. Um die Batterie nach dem Ende der ursprünglichen Nutzung der Kreislaufwirtschaft zuführen zu können, ist eine Einschätzung insbesondere des Gefährdungs- und Alterungszustands notwendig. Im Zuge des Projekts soll der Prototyp eines Diagnosegerätes entwickelt werden, der auf Basis eines zu erarbeitenden Schadenskatalogs und darauf aufbauender Verfahren des Machine Learning und der modellbasierten Zustandsdiagnose eine Analyse eines unbekannten Lithium-Ionen-Batteriesystems anfertigen kann. Hieraus erstellt das Gerät eine Gefährdungsbeurteilung und eine Einschätzung des Gesamtzustands. Die Analyse gibt Aufschluss über eine weitere Nutzbarkeit des untersuchten Batteriepacks. Das Haupteinsatzgebiet werden Recyclingunternehmen sein, die durch eine validierte Einschätzung der Batteriepacks beim Kunden oder auch im eigenen Betrieb profitieren können. Hieraus ergibt sich eine erhöhte Sicherheit sowie eine Kosteneinsparung durch besser angepasste Lagerung und Transport sowie Einsparungen von Recyclingkapazitäten und Energie durch eine mögliche Nutzung der Packs im Second-Life.

Die RFH übernimmt dabei eine zentrale Rolle im Projekt. Dabei sollen geeignete Diagnoseverfahren entwickelt werden, die dann im Prüfgerät eingesetzt werden. Zu den Aufgaben zählen unter anderem die Entwicklung von Batteriemodellen, die Zustandsbestimmung sowie die Anwendung von Machine-Learning-Verfahren für datenbasierte Ansätze. Außerdem werden kombinierte Messverfahren im Zeitreihen- und Frequenzbereich erstellt, mithilfe derer die kurze Diagnosezeit erreichbar ist.

Förderung
Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

Projektträger: VDI/VDE Innovation + Technik

Beteiligte Unternehmen

Beteiligte Hochschulen

Laufzeit
1. Juli 2022 bis 31. Juni 2025

Ansprechpersonen
Projektverantwortlich: Prof. Dr.-Ing Bugra Turan (bugra.turan@rfh-koeln.de)
Projektmitarbeiter: M. Eng. Christopher Wett (Wiss. MA, bjoern.wett@rfh-koeln.de)