DigiBattPro 4.0 – BMBF: Digitalisierungslösungen und Materialentwicklung für die Batterieproduktion

In Kürze

Das Projekt hat sich zum Ziel gesetzt die Produktion von Batteriezellen durchgängig zu digitalisieren. Damit sollen nicht nur fehlerhafte Batteriezellen frühzeitig im Prozess erkannt, sondern auch deren Fehlerquellen eindeutig identifizierbar und zukünftig vermeidbar werden. Diese Erkenntnisse sollen ­zukünftig die Grundlage bilden um ein prozessübergreifendes und autonomes Gegensteuern ohne Eingriff des Menschen zu ermöglichen. Basis hierfür bilden die umfangreiche Erschließung und echtzeitnahe Verarbeitung heterogener Datenquellen auf Prozessebene in KI-basierten Modeln.

Im Detail

Um belastbare Projektergebnisse zu erhalten benötigt es eine reale Fertigung mit hohen Stückzahlen. Das ermöglicht der Batteriekonzern Varta, der täglich zehntausende Batterien produziert. Hier werden die Fraunhofer-Experten zunächst alle Maschinen vernetzen und ein digitales Abbild der Prozesse erstellen. Der gesamte Produktionsprozess läuft dann nicht nur real ab, sondern auch virtuell. Das Modell soll zeigen, wie die Prozessgrößen die Produkteigenschaften beeinflussen, wo sich also Verbesserungen erreichen lassen – die Vorstufe zur selbstregelnden Fabrikation.

Am Ende des Projekts sollen die Voraussetzungen geschaffen sein, hochqualitative Lithium-Ionen-Batterien (Standardzellen) vollautomatisch Prozesse und unter minimalen Störungen zu fertigen und damit Durchlaufzeiten zu verkürzen und Ausschuss zu reduzieren. Diese sollen auch durch neue Materialien leistungsfähiger und der Herstellungsprozess umweltschonender werden.

Die Verknüpfung von Digitalisierung und Materialentwicklung, an der neben dem Fraunhofer IPA und Varta auch das Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg ZSW beteiligt ist, gewährleistet rasche Ergebnisse.