RWTH Aachen revolutioniert Batterieproduktion mit struktureller Integration und KI-Optimierung
Traude Klapp
RWTH Aachen revolutioniert Batterieproduktion mit struktureller Integration und KI-Optimierung
Forscher der RWTH Aachen haben das Projekt "PEAk-Bat" abgeschlossen – eine umfassende Studie mit dem Ziel, Kosten und Zeitaufwand in der Batterieproduktion deutlich zu reduzieren. Unter der Leitung des Lehrstuhls für Produktionsengineering von E-Mobilitätskomponenten (PEM) entstanden dabei auch neue strukturelle Batteriesysteme, die eine schnellere Markteinführung ermöglichen sollen. Gefördert wurde die Initiative vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.
Im Mittelpunkt des Projekts stand die Steigerung von Effizienz und Wirtschaftlichkeit bei Batterien. Ein zentraler Erfolg war das "Module-to-Chassis"-Design, das die volumetrische Energiedichte um über zehn Prozent und die gravimetrische Energiedichte um mehr als 15 Prozent erhöhte. Bei diesem Ansatz werden Batteriekomponenten direkt in die Fahrzeugstruktur integriert.
Zehn Prototypen von Fahrzeugkarosserien wurden mit eingebetteten strukturellen Batteriesystemen gefertigt und umfangreichen Tests unterzogen, um Leistung und Sicherheit zu validieren. Parallel zu den physischen Versuchen entwickelte und überprüfte das Team multiple Simulationsmodelle, um die Konstruktionen weiter zu optimieren.
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Die Wissenschaftler stellten zudem eine neue Methodik zur Bewertung von Änderungen an Batteriesystemen vor. Dazu gehörte eine frühe Validierung mithilfe von Künstlicher Intelligenz, die kritische Fehler schneller erkennbar machte und die Prototypenkosten senkte. Die Erkenntnisse flossen in aktualisierte Sicherheitsrichtlinien für Batterien ein und schaffen damit klarere Standards für künftige Entwicklungen.
In einem veröffentlichten Bericht mit dem Titel "Methodik zur Analyse von Änderungen an Batteriesystemen und Bewertung der daraus resultierenden Prüfanforderungen" dokumentiert das Team seinen Ansatz. Als Industriepartner waren Ford und Trumpf an dem Projekt beteiligt; weitere Kooperationspartner wurden nicht genannt.
Das "PEAk-Bat"-Projekt liefert kostengünstige Batterielösungen und steigert durch strukturelle Integration die Energiedichte. Die entwickelten Richtlinien und Sicherheitsstandards stehen nun der gesamten Branche zur Verfügung. Die Forschung markiert einen wichtigen Schritt hin zu schnellerer und bezahlbarer Batterieproduktion für Elektrofahrzeuge.
