Entwicklung von Gestaltungsrichtlinien für die recyclinggerechte Konstruktion von Batteriesystemen im Kontext der Kreislaufwirtschaft

Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist die Steigerung der Kreislauffähigkeit von Batteriesystemen, um damit „open Loops“ im Materialkreislauf zu vermeiden und die negativen Umweltwirkungen von Batterien zu reduzieren.

Erreicht werden soll dies durch die systematische Entwicklung von Gestaltungsrichtlinien für das kreislauforientierte Design und die recyclinggerechte Konstruktion von Batteriesystemen, um die Voraussetzungen für einen geschlossenen, effizienten und rohstoffverlustarmen Batteriesystemlebenszyklus zu schaffen. Im ersten Schritt erfolgt eine Systemdefinition und eine Ableitung von Optimierungszielen für die Kreislaufwirtschaft. Auf Basis von Demontageversuchen und einer Analyse des Technikstands erfolgt eine umfassende Analyse und Beschreibung konstruktiver Gestaltungsmerkmale aktueller Li-Lionen Batteriesysteme. Daran schließt sich eine ganzheitliche Analyse der Kreislaufführungsoptionen für Batteriesysteme während bzw. nach dem Ende des Lebenszyklus. Eine Tool-Box für die Gestaltung recyclinggerechter Batteriesystem wird entwickelt, mittels derer die Aspekte der Kreislaufführung mit konstruktiven Lösungen verknüpft werden. Dazu sollen einzelne Werkzeuge entwickelt und in einer Tool-Box gebündelt werden, welche die Ermittlung von Designoptionen mit deren ökologischer Bewertung zusammenbringt.

Die Ergebnisse der Tool-Box fließen in die Entwicklung von zwei Konzept-Demonstratoren für Batteriezellen ein, die die Umsetzung von recyclinggerechtem Design anhand einer Grünen konventionellen Lithium-Batterie und anhand einer Grünen Festkörperbatterie illustrieren. Daran schließt sich die Konzeption eines virtuellen Batteriesystem-Demonstrators an, anhand dessen Lösungsansätze, Verbesserungen und die Anwendung der entwickelten Werkzeuge visualisiert werden.

Quelle: https://www.greenbatt-cluster.de/de/projekte/redesign/ (jüngster Zugriff: 10.10.2023)