Die Wiederaufbereitung von gebrauchten Nutzfahrzeug-Batterien industrialisieren – das hat sich das im Februar 2023 gestartete Forschungsprojekt REVAMP (Remanufacturing von variantenreichen Batteriemodulen mit automatisierten Montage- und Prüfprozessen) zum Ziel gesetzt. Die Ergebnisse der dreijährigen Studie sollen dazu beitragen, dass Batterien wirtschaftlich so wiederaufbereitet werden können, dass sie anschließend erneut in Fahrzeugen zum Einsatz kommen.
Remanufacturing heißt der Prozess, der beispielsweise bereits bei aufbereiteten Motoren oder anderen Fahrzeug-Komponenten existiert. Und ein solches Remanufacturing soll es künftig auch für alte Batterien von Nutzfahrzeugen geben. Zumindest wenn es nach den Plänen des Projekts REVAMP geht. Denn mit der Zunahme der Elektromobilität wird es in Zukunft jede Menge gebrauchter Batterien geben, die voller wertvoller Rohstoffe, aber auch Technologien stecken.
Second Use, Second Life oder Recycling?
Nach der ersten Verwendung der Energiespeicher im Lkw, Bus oder Transporter (1st-Life) bestehen grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten einer zweiten Nutzung: die erneute Verwendung im Fahrzeug (2nd-use), die Verwendung in einem anderen Einsatz (2nd-life), z.B. als stationäre Pufferspeicher, oder als letzte Möglichkeit das Recycling zur Rückgewinnung der wertvollen Rohstoffe. Von diesen Alternativen stellt die Aufbereitung der Batteriekomponenten für eine zweite Verwendung eine ökologische und wirtschaftliche Alternative dar. Und diesem Ziel hat sich das Forschungsprojekt REVAMP verschrieben.
Konsortialführer MAN Truck & Bus
Am Projekt beteiligt ist ein Konsortium aus neun Partnern aus Industrie und Wissenschaft: Unter anderem das Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen, das Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA) sowie das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (Fraunhofer IPT). Außerdem an Bord: Bertrandt Technikum GmbH, Software AG, IBG Automation GmbH, BE-Power GmbH, Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG, Weidemann GmbH sowie MAN Truck & Bus SE als Konsortialführer.
Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen der Fördermaßnahme zur „Forschung in der Schwerpunktförderung Batteriezellfertigung“. Damit soll die Verwendungsquote für die 2nd-use- und 2nd-life-Batterienutzung am Standort Deutschland erhöht werden.
Die größten Herausforderungen
Eine Schwierigkeit im Zusammenhang mit der Wiederaufbereitung von Nutzfahrzeugbatterien ist, dass diese unterschiedliche Alterungszustände aufweisen, wenn sie zur Zustandsbewertung zurückkommen. Auch die Tatsache, dass Form, Aufbau und Hersteller der Batterie unterschiedlich sein können, gehört zu den Herausforderungen des REVAMP-Projekts. Deshalb ist es sehr wichtig, dass das gesamte System des Remanufacturing flexibel gestaltet wird und auf die unterschiedlichen Zustände und Batterieeigenschaften reagieren kann. Die Bearbeitung des Forschungsprojektes erfolgt daher in elf Arbeitspaketen: Ausgehend von methodischen und theoretischen Grundlagen werden Verfahren zu Zustandsbewertung und 2nd-use- sowie 2nd-life-Planung entwickelt. Darauf aufbauend werden Methoden zur Aufbereitung von Batteriekomponenten auf Pack-, Modul- und Zellebene erarbeitet. Parallel wird die flexible, automatisierte De- und Remontage geplant sowie die entsprechende Steuerungskomponenten erstellt.
Drei Jahre hat das Projekt Zeit, um Antworten auf all diese Problemstellungen zu finden. Die Ergebnisse sollen dann 2026 im eMobility Technikum bei MAN in Nürnberg demonstriert werden.
