Difference

Befähigung von Cell-to-Pack Architektur durch optimale Zerlege- und Recyclingeffizienz mithilfe von Lasersystemtechnik und Designanpassung

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Jannik Lind

Forschungskoordinator ARENA2036 e.V.

Ansprechpartner

M.Sc. Anwar Al Assadi

Gruppenleiter, Fraunhofer IPA

Ansprechpartner

M.Sc. Lasse Höltge

Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Fraunhofer IPA

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Matthias Vette-Steinkamp

Projektleiter von DIFFERENCE,
Hochschule Trier: Umwelt-Campus Birkenfeld

DIFFERENCE

DIFFERENCE erforscht neue Ansätze, um Cell-to-Pack-Batteriesysteme besser zerlegen und recyceln zu können. Im Fokus stehen laserbasierte Trennverfahren, automatisierte Demontageprozesse und Designanpassungen, die den Rückbau von verklebten und geschäumten Batteriearchitekturen wirtschaftlicher, sicherer und nachhaltiger machen.

Über das Projekt

Im Projekt DIFFERENCE wird untersucht, wie sich moderne Cell-to-Pack-Architekturen am Ende ihres Lebenszyklus effizient zerlegen und dem Recycling zuführen lassen. Der Hintergrund ist, dass in diesen Batteriesystemen verschiedene polymere Störstoffe wie thermisch leitfähige Klebstoffe, Dichtstoffe, strukturelle Klebstoffe und Schäume eingesetzt werden. Diese Materialien sind wichtig für die strukturelle Integrität, die Isolation und den Brandschutz, erschweren aber zugleich die Demontage erheblich.

Das Projekt adressiert genau diese Herausforderung und entwickelt Lösungen für die selektive Trennung von Kleb-, Schaum- und metallischen Komponenten. Dabei kommen zwei Lasersysteme zum Einsatz, die eine gezielte Bearbeitung der unterschiedlichen Materialverbunde ermöglichen sollen. Ergänzt wird dies durch ein vertieftes Systemverständnis der C2P-Architektur, um Anforderungen an Demontage und Recycling frühzeitig abzuleiten. So verbindet DIFFERENCE Batteriedesign, Lasertechnik, Automatisierung und Nachhaltigkeitsbewertung in einem gemeinsamen Forschungsansatz.

Laserschneidprozesses auf einer TruLaser Cell 5030
Ziele des Projekts

Ziel von DIFFERENCE ist es, Cell-to-Pack-Batteriesysteme so weiterzuentwickeln, dass sie nicht nur im Betrieb leistungsfähig, sondern auch am Lebensende besser zerlegbar und recyclinggerecht sind. Dazu werden Designprinzipien für ein „Design for Laser Disassembly“ entwickelt, mit denen sich künftige Batteriesysteme gezielt auf automatisierte Trenn- und Rückbauprozesse ausrichten lassen.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer modularen, robotergeführten Prozesskette zur automatisierten Demontage. Diese soll es ermöglichen, komplexe Batterieverbunde reproduzierbar, sicher und wirtschaftlich zu bearbeiten. Ergänzend werden die entwickelten Verfahren sowohl ökologisch als auch ökonomisch bewertet, um ihre industrielle Umsetzbarkeit und ihren Beitrag zu einer nachhaltigen Batteriewertschöpfungskette zu prüfen. DIFFERENCE ist damit Teil des Programms „B@ts“ zur Forschung und Entwicklung an Batterietechnologien für eine technologisch souveräne, wettbewerbsfähige und nachhaltige Batteriewertschöpfungskette.

Arbeitspakete
Projektstruktur

Die Projektpartner im Überblick:

Fraunhofer IPA

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Bringt Expertise in der Entwicklung automatisierter und robotergeführter Prozessketten ein. Der Fokus liegt auf der industrietauglichen Umsetzung von Demontage- und Handhabungsprozessen für komplexe Batteriesysteme.

Hochschule Trier: Umwelt-Campus Birkenfeld

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Arbeitet an Systemverständnis, Demontageplanung sowie der ökologischen und ökonomischen Bewertung der entwickelten Prozesse. Der Campus übernimmt zudem eine zentrale Rolle in der Projektkoordination.

PreZero

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Bringt Kompetenzen aus Recycling und Kreislaufwirtschaft ein. Diese Perspektive ist wichtig, um die entwickelten Demontageprozesse an die Anforderungen einer späteren stofflichen Verwertung anzubinden.

TRUMPF Laser- und Systemtechnik SE

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Stellt Know-how im Bereich Lasersystemtechnik bereit. Das Unternehmen ist zentral für die Entwicklung selektiver Trennverfahren von Kleb-, Schaum- und metallischen Komponenten.

Kautenburger GmbH

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Ergänzt das Konsortium mit anwendungsnaher industrieller Expertise für technische Umsetzung und Prozessintegration im Projektkontext.

Assoziierte Partner

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Ford-Werke GmbH, ARENA2036 e.V., BASF Polyurethanes GmbH und bdtronic GmbH begleiten das Projekt mit zusätzlicher Expertise zu Automobilanwendungen, Innovationsumgebung, Polymermaterialien und Dosier-/Fertigungstechnik.

Eingesetzte Technologien

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Im Projekt werden C2P-Systemanalyse, Design for Laser Disassembly, zwei Lasersysteme zur selektiven Materialtrennung sowie eine automatisierte, modulare und robotergeführte Demontageprozesskette zusammengeführt.

„Die Arbeit im Umfeld von ARENA2036 ist besonders wertvoll, weil hier Forschung, Industrie und Anwendungsperspektiven eng zusammenkommen. Gerade für ein Projekt wie DIFFERENCE schafft dieser Austausch den idealen Rahmen, um innovative Demontage- und Recyclinglösungen praxisnah weiterzuentwickeln.“

Marcus Götten, M.Eng., Projektkoordinator

Hochschule Trier: Umwelt-Campus Birkenfeld