Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE forscht entlang der Wertschöpfungskette von Batterien. Mit seinem neuen „Zentrum für elektrische Energiespeicher“ stehen ihm nun „modernste Labors für internationale Spitzenforschung“ zur Verfügung. Im Mittelpunkt stehe aktuell die Verbesserung von Nachhaltigkeit, Sicherheit und Leistung von Batteriespeichern.
In dem neuen Kompetenzzentrum im Industriegebiet Haid in Freiburg will das Fraunhofer ISE auf über 3.700 Quadratmetern Laborfläche an Batteriematerialien und -zellen forschen, optimierte Lösungen für Batteriesysteme entwickeln, ihre Integration in verschiedene Anwendungen vorantreiben sowie Qualitätssicherungsprüfungen an Batterien durchführen.
„Mit seinem Zentrum bietet das Fraunhofer ISE Entwicklungs- und Prüfdienstleistungen aus einer Hand für ein breites Kundenspektrum von Material- und Batterieherstellern über Maschinenbauer bis hin zu Integratoren und Betreibern für den Einsatz in der Elektromobilität oder als stationäre Speicher“, heißt es. Auch bei Recycling und Fragen zu Möglichkeiten des weiteren Einsatzes von ausgedienten Batterien (2nd Life) kooperiert das Institut mit Industriepartnern.
Finanziert wurde das Zentrum durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das baden-württembergische Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus, die jeweils neun Millionen Euro beigetragen haben. „Wir sind dankbar für diese Förderung, mit der wir eine Forschungsinfrastruktur mit hochmodernen Charakterisierungsinstrumenten, industrienahen Prozessgeräten und einzigartigen Räumlichkeiten aufbauen konnten. Sie erlaubt uns die praxisnahe Entwicklung neuer Materialien, Technologien, Produktionsprozesse und Anwendungen gemeinsam mit unseren Industriekunden oder im Schulterschluss mit der Fraunhofer-Forschungsfertigung Batteriezelle“, erklärt Institutsleiter Prof. Hans-Martin Henning.
Als „Living-Lab“ dient auch das Gebäude selbst der Forschung: Im Projekt „Haid-Power“, das vom Land Baden-Württemberg mit drei Millionen Euro gefördert wurde, erhielt das Zentrum einen modularen Hybrid-Batteriespeicher mit 836 kWh Kapazität, der mit einer 850 Kilowatt- Photovoltaikanlage auf dem Flachdach die Energieversorgung des Gebäudes unterstützt. Unter realen Betriebsbedingungen können so batteriegestützte Lösungen für den gewerblichen und industriellen Einsatz und neue Betriebsstrategien wie ein intelligentes Lastmanagement getestet werden.
Ein aktuelles sicherheitsrelevantes Forschungsthema sei die Propagation, bei der eine Batteriezelle nach der anderen in einer Kettenreaktion thermisch durchgeht, wobei große Energiemengen frei werden, erklärt Abteilungsleiter Dr. Daniel Biro. Dafür stehe dem Testteam nun ein einzigartiges Labor mit aufwändiger Sicherheitsausstattung zur Verfügung, in der auch zerstörungsfreie Tests ebenso wie Explosionen von Prüflingen in speziellen Bunkerräumen möglich sind.