Das österreichische Unternehmen Keysight Technologies optimiert in einem europäischen Forschungsprojekt die Batterieproduktion durch Nanotechnologie – mit weniger Abfall und geringerem Energieverbrauch.
Mit dem "Green Deal" will die Europäische Kommission Europa bis 2050 zum ersten klimaneutralen Kontinenten der Welt machen. Zu diesem ambitionierten Ziel werden Forschung und Innovation wesentlich beitragen. Zum Beispiel das Projekt NanoBat, das mit Unterstützung der FFG und der oberösterreichischen Standortagentur Business Upper Austria im EU-Forschungsrahmenprogramm "Horizon 2020" gefördert wird. Das österreichische Unternehmen Keysight Technologies mit Standorten in Oberösterreich und Wien widmet sich dabei mit elf Partnern aus sieben Ländern den Lithium-Ionen-Batterien. Der weltweit steigende Energiebedarf hat Innovationen bei Energiespeicherungsmethoden notwendig gemacht – und forciert! Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf Batterien für E-Autos und soll auch Rückenwind für die E-Mobilität in Europa bringen. Generell zählt die Batterieherstellung zu den künftigen Schlüsselindustrien mit einem enormen Marktpotenzial und der Chance, den Übergang zu sauberer Energie zu meistern. Die Weiterentwicklung auf dem Gebiet der Batterien ist auch zentral für die europäische Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft.
Ziel von NanoBat: Batterien sollen länger leben!
Quelle: Keysight Technologies/Projektfolder
Etwa ein Drittel der Produktionskosten von Batterien entfällt auf die Phase der ersten Aufladung, die bis zu zwei Wochen dauern kann. Um diese Phase effizienter und damit wesentlich kostengünstiger zu machen, werden im Projekt NanoBat neue Methoden entwickelt. Diese basieren auf Nanotechnologie und Hochfrequenztechnologie. Bei der Herstellung von Batterien zerfällt der Elektrolyt an der Elektrode und bildet die feste Elektrolytinterphase. Diese Schicht ist etwa 50 Nanometer dünn, also mit freiem Auge nicht zu sehen, aber maßgeblich für die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Zelle. Spannung, Temperatur und viele weitere Faktoren müssen optimal zusammenspielen.
Im Projekt NanoBat wird intensiv an Batterien der Zukunft geforscht.
Fotocredit: Nawfal Al-Zubaidi R-Smith
Ziel im Projekt NanoBat ist eine Nanotechnologie-Toolbox, die ultraschnelle Hochfrequenzverfahren bereitstellt. Mit den neuen Verfahren soll die Herstellung neuer Zellen entschieden verbessert werden. Das bringt auch in der Fertigung und im Endverbrauch zahlreiche Vorteile, die für die Massenproduktion von Batterien genutzt werden sollen: Es fällt weniger Abfall an, der Energieverbrauch ist geringer und die Batterien sind langlebiger mit verbesserter thermischer Stabilität. Dieser nachhaltige Weg unterscheidet sich auch vom Verfahren von Billiganbietern, etwa aus Asien.
Zwölf Partner aus sieben Ländern
Das Projekt wird von der Keysight Technologies GmbH koordiniert. Im Konsortium sind insgesamt zwölf Partner aus sieben Ländern vertreten. Aus Österreich sind neben der Keysight Technologies GmbH weiters das Austrian Institute of Technology (AIT), die Johannes Kepler Universität Linz sowie die Kreisel Electric GmbH aus Oberösterreich dabei. Die vier österreichischen Partner arbeiten auch sehr eng zusammen, um einen Mehrwert zu schaffen und Österreich im Bereich Batterietechnologie zu pushen.
Das NanoBat-Konsortium im Überblick:
- Keysight Technologies GmbH, Austria (Projektkoordinator)
- Austrian Institute of Technology GmbH, Österreich
- Centro Ricerche Fiat, Italien
- EURICE – European Research and Project Office GmbH, Deutschland
- Federal Institute of Metrology METAS, Schweiz
- IMDEA Energy Institute, Spanien
- Johannes Kepler University Linz, Österreich
- Kreisel Electric GmbH & Co KG, Österreich
- Pleione Energy S. A., Griechenland
- QWED, Polen
- Ruhr-Universität Bochum, Deutschland
- Technische Universität Braunschweig, Deutschland
Projektkoordinator Ferry Kienberger
Fotocredit: Ferry Kienberger
Ferry Kienberger unterstreicht im von ihm koordinierten Projekt NanoBat vor allem die Stärkung der Zusammenarbeit mit mehreren Partnern. "Weiters können wir das wissenschaftliche Fundament ausweiten, davon profitieren alle Beteiligten und das erhöht die Qualität der Produkte", so Kienberger. "Wir können mit den EU-Mitteln High-risk und High-gain Projekte durchführen, die normalerweise von Unternehmen oder Universitäten nicht finanziert werden. Allgemein ist es eine Win-Win-Situation für Universitäten und Unternehmen: Universitäten bekommen mehr Impact und Unternehmen bekommen mehr Qualität durch die Wissenschaft."
"Horizon 2020": Rund 75 Milliarden Euro für Forschung und Innovation
Das EU-Forschungsrahmenprogramm "Horizon 2020" ist das weltweit größte, transnationale Programm für Forschung und Innovation. Rund 75 Milliarden Euro stehen im Zeitraum 2014 bis 2020 zur Verfügung. Die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG stellt als Nationale Kontaktstelle (National Contact Point, NCP) ein umfassendes Beratungs- und Informationsangebot zur Verfügung. Diese Maßnahmen werden von mehreren Ministerien und der Wirtschaftskammer Österreich finanziert.
