Erweiterung der Fertigungslinien in der PreFab der Fraunhofer FFB zur Realisierung der Fertigung prismatischer Zellen im Side-Terminal-Design und Digitalisierung

Die Nachfrage nach Batterien für E-Autos und erneuerbare Energien wächst stark. Europa hängt bei der Zellproduktion hinter Asien zurück. Zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit und technologischen Souveränität ist es notwendig, innovative Konzepte in der Batteriezellfertigung zu entwickeln und die Entwicklungszeiten zur Serienreife solcher Innovationen zu beschleunigen. Dazu eignen sich prismatische Zellen mit seitlichen Anschlüssen. Sie nutzen den Bauraum im Batteriepack besser und ermöglichen hohe Energiedichte – besonders attraktiv z. B. für LFP-Zellen mit geringerem Kohlenstoffdioxid-Fußabdruck. Gleichzeitig braucht es eine durchgängige Digitalisierung, um Qualität, Tempo und Transparenz in der Fertigung zu sichern.

PRESTIGE erweitert die bestehende Forschungsfertigung in der FFB PreFab um eine automatisierte Linie für prismatische Zellen mit seitlichen Anschlüssen.

Zunächst werden Ziel Zelldesigns und Flexibilitätskorridore festgelegt. Darauf aufbauend entstehen der Prozess und das Anlagenkonzept, die Leistungsverzeichnisse sowie FAT/SAT Kriterien. Es folgen TGA /Flächenanpassungen, Beschaffung, Einbringung und Inbetriebnahme der Anlagen. Anschließend erfolgen Ramp-up, Prozessfensterbestimmung und die Validierung gegen die Anforderungen. Parallel wird der digitale Strang aufgebaut: Informationsmodell, ganzheitliche Traceability, MES/IIoT Integration (z. B. via OPC UA/Edge), Variantenmanagement sowie ein Digitaler Zwilling mit Use Cases wie Dashboards und Anomaliedetektion. Ökologische und ökonomische Wirkungen werden über LCA/LCC bewertet und in eine Entwicklungs- und Skalierungsroadmap für die FFB Fab überführt.

Seitliche Anschlüsse steigern die Energiedichte in Batteriepacks und unterstützen kostengünstige, klimafreundliche Zellchemien wie LFP. Die Kombination aus physischer Linie und digitalem Zwilling verkürzt Anlaufzeiten, senkt Ausschuss und schafft eine belastbare Datengrundlage für Entwicklung und Auditierung. PRESTIGE stärkt die Skalierungsforschung im „BMFTR‑Dachkonzept Batterieforschung“, beschleunigt den Technologietransfer zu OEMs und macht Deutschlands Forschungs‑ und Industriestandort fit für Next‑Gen‑Technologien (z. B. Natrium‑Ion, Festkörper). So werden Wertschöpfung, Souveränität und Klimaziele gleichermaßen adressiert.