Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs bietet eine vielversprechende Alternative zum konventionellen Verbrennungsmotor. Eine große Herausforderung stellt dabei die kosteneffiziente Herstellung des Batteriesystems dar. Serientaugliche Produktionstechnik für Batteriesysteme existiert bisher primär im Consumer-Bereich. Lithium-Ionen-Batterien für automobile Anwendungen müssen hingegen strengen und umfangreichen Anforderungen hinsichtlich Sicherheit, Zuverlässigkeit sowie Leistungs- und Energiedichte genügen. Sie erfordern daher einen neuartigen Produktionsansatz.
Im Projekt „Projektierung qualitätsorientierter, serienflexibler Batterieproduktionssysteme (ProBat)“ erforschen das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und namhafte Industriepartner Konzepte und Instrumente zur Planung und Steuerung einer qualitätsorientierten Batteriesystemherstellung. Dazu werden methodisch Anlagenlayouts und Qualitätssicherungssysteme hinsichtlich Sicherheit und Kosteneffizienz untersucht, bewertet und in einem softwarebasierten Planungswerkzeug gebündelt. Dadurch können Produktionssysteme von der Klein- bis hin zur Großserienproduktion skalierbar dargestellt werden.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt im Rahmen des Spitzenclusters „Elektromobilität Süd-West“ mit 1,7 Millionen Euro für drei Jahre ab August 2012.
Der ganzheitliche Ansatz bestehend aus Datenerhebung, -auswertung und -archivierung in Kombination mit der Absicherung der Planung durch Simulation ist die Basis für eine serienflexible und qualitätsorientierte Produktion. Dies ermöglicht die kontinuierliche Verbesserung von Batterien und deren Fertigungsprozessen. Die Planungsinstrumente werden Anlagenbauer und Batteriehersteller beim Bau effizienter, skalierbarer Batterieproduktionssysteme unterstützen, um eine wirtschaftliche Batterieproduktion in Deutschland zu ermöglichen. Dadurch unterstützt das Vorhaben die strategischen Ziele des Spitzenclusters, die Gesamtsystemkosten der Elektromobilität zu reduzieren, und trägt damit zum Ziel des BMBF bei, Deutschland zu einem Leitanbieter für Elektromobilität zu entwickeln.
Neben dem Anlagenhersteller Dürr Systems GmbH (Projektleiter) und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) als wissenschaftlichem Partner arbeiten der Automobilkonzern Daimler AG und der Systemanbieter für mehrdimensionale Messtechnik Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH in diesem Projekt zusammen, um die Produktion von Fahrzeug-Batterien in Deutschland voranzutreiben.
Mit rund 80 Akteuren aus Industrie und Wissenschaft ist der Spitzencluster Elektromobilität Süd-West einer der bedeutendsten regionalen Verbünde auf dem Gebiet der Elektromobilität. Der Cluster, der von der Landesagentur e-mobil BW GmbH gemanagt wird, verfolgt das Ziel, die Industrialisierung der Elektromobilität in Deutschland voranzubringen und Baden-Württemberg zu einem wesentlichen Anbieter elektromobiler Lösungen zu machen. Unter dem Motto „road to global market“ nutzt der Cluster die einmaligen Möglichkeiten der Region Karlsruhe – Mannheim – Stuttgart – Ulm, um renommierte große, mittlere und kleine Unternehmen aus den Bereichen Fahrzeugtechnologie, Energietechnologie, Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) sowie dem Querschnittsfeld Produktionstechnologie untereinander und mit Forschungsinstituten vor Ort zu vernetzen.
Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 10 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22 800 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.