Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTForschungsprojekt »SOLID«
Aufbau einer regionalen Wertschöpfungskette für Feststoffbatterien in NRW
Ziel im Projekt »SOLID« ist es, in Nordrhein-Westfalen eine regionale Wertschöpfungskette für Feststoffbatterien (ASSB) aufzubauen. Damit stärkt das Projekt die europäische Industrie, reduziert technologische Abhängigkeiten und fördert die technologische Souveränität Deutschlands im internationalen Wettbewerb. Feststoffbatterien gelten als wichtige Weiterentwicklung klassischer Lithium-Ionen-Batterien, weil sie höhere Energiedichten, schnelleres Laden und mehr Sicherheit verbinden.
Auswahl geeigneter Unternehmen
Die Partner im Projekt SOLID analysieren bestehende globale Wertschöpfungsketten und leiten daraus Technologien ab, die sich auf die regionale Industrie übertragen lassen. Das Projektteam untersucht Unternehmen in NRW gezielt auf ihr Potenzial für die ASSB-Produktion. Das Fraunhofer IPT bringt seine langjährig gewachsenes Netzwerk in Industrie und Forschung sowie seine Expertise zu modernen Produktionsprozessen ein. Es identifiziert geeignete Unternehmen und bewertet deren technologische Kompetenzen. Gemeinsam mit der Fraunhofer FFB und der Manugy GmbH führt das Fraunhofer IPT Konsortialstudien und Workshops zu den einzelnen Prozessschritten der Feststoffbatterie-Produktion durch. Auf dieser Basis deckt die Fraunhofer FFB technologische Bedarfe auf, die künftig durch Neuentwicklungen gedeckt werden sollen.
Energieeffizientes Mini-Environment als Testszenario
Eine zentrale Entwicklung des Projekts ist ein energieeffizientes Mini-Environment für die anspruchsvolle Produktionsumgebung von Feststoffbatterien. Mit Mini-Environment ist ein lokal begrenzter Umgebungsbereich – etwa eine kleine Kammer oder ein abgetrennter Prozessbereich – mit exakt kontrollierter Atmosphäre (insbesondere Temperatur, Feuchte und Partikelfreiheit) gemeint. Dieses Konzept wird in der Produktion zunehmend eingesetzt, um innerhalb größerer Rein- und Trockenräume Energie und Kosten zu sparen. Die kontrollierte Prozessumgebung im Mini-Environment ist für die Herstellung von Batterien mit sulfidischen Elektrolyten, die stark auf Luftfeuchtigkeit und Sauerstoff reagieren, notwendig.
Die Manugy GmbH übernimmt die Entwicklung eines geeigneten Gehäusekonzepts, baut Prototypen auf und testet sie. Zusätzlich definiert das Unternehmen Anforderungen für einen sicheren Umgang mit den sensiblen Materialien.
Materialinnovation und nachhaltige Produktionsstrategien
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung PFAS-freier Bindemittel für sulfidische Feststoffbatterien. Daikin bestimmt dafür die technischen Anforderungen und identifiziert geeignete Materialien anhand umfassender Literatur- und Patentrecherchen. Im Labor testet das Team anschließend die Verarbeitungsfähigkeit der Binder und prüft ihre Kompatibilität mit verschiedenen sulfidischen Elektrolyten.
Projektkonsortium
- Evonik GmbH, Essen
- Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB, Münster
- Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen
- Manugy GmbH, Köln
Förderhinweis
Das Forschungsprojekt »SOLID« wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen im Rahmen des EFRE/JTF-Programms »Energie.IN.NRW – Innovative Projektideen für das Energiesystem der Zukunft, eine klimaneutrale Industrie sowie klima- und ressourcengerechtes Bauen in NRW« gefördert.
Förderkennzeichen: 2080152
Projektträger: PTJ