Im Rahmen des Projekts „Forschungsfertigung Batteriezelle“ (FoFeBat) baut die Fraunhofer-Gesellschaft in Münster die Fraunhofer FFB auf. Die dafür unerlässliche extrem trockene Luft liefert eine Trocknungsanlage von Weiss Klimatechnik. Dieser Anbieter hatte sich in einer internationalen Ausschreibung durchgesetzt. Entscheidend dafür waren das technische Gesamtkonzept, die hohe Energieeinsparung sowie das günstige Preis-Leistungs-Verhältnis.
In dem neuen Forschungszentrum in Münster wird das Fraunhofer FFB neue Verfahren der Produktion von Akkuzellen entwickeln und erproben. Eine wesentliche Anforderung bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien und anderen modernen Energiespeichern ist eine äußerst geringe Luftfeuchtigkeit. Um diese sicherzustellen, werden die Gebäude über eine Anlage zur Lufttrocknung verfügen. Das funktionale Ausschreibungsverfahren gab Weiss Klimatechnik den technischen Spielraum, eine innovative und bislang einzigartige Lösung zu entwickeln. Das interdisziplinär arbeitende Team bestand aus Spezialisten für Klimatechnik, Reinraumtechnik und Umweltsimulation.
Extreme Trockenheit energieeffizient herstellen
Die entwickelte Lösung erfüllt nicht nur die klimatischen Vorgaben, sondern punktet auch bei der Energieeffizienz. Das ist wichtig, weil die Lufttrocknung per Adsorptionsverfahren ein äußerst energieintensiver Prozess ist. Durch die Kombination verschiedener Maßnahmen in den Bereichen Außenluftaufbereitung, Regenerationsluftaufbereitung und Wärmerückgewinnung konnte Weiss Klimatechnik den Energiebedarf rechnerisch um bis zu 20 % gegenüber einer konservativ geplanten Anlage senken. Der Auftrag für die Trocknungsanlage hat ein Volumen im zweistelligen Millionenbereich.
Der Hintergrund für die Einrichtung des Fraunhofer FFB liegt in der steigenden Nachfrage nach alternativen Energieträgern für Elektrofahrzeuge, PV-Anlagen sowie anderen privaten und gewerblichen Anwendungen. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie dem Land NRW geförderten Projekts „FoFeBat“ baut die Fraunhofer-Gesellschaft die „Forschungsfertigung Batteriezelle“ (FFB) auf. Darin sollen Möglichkeiten zur Optimierung der Fertigung von Lithium-Ionen-Batterien erforscht und entwickelt werden. Hierzu baut das Land NRW für die Zwecke des Fraunhofer FFB zwei neue Gebäude am Hansa-BusinessPark im Münsteraner Stadtteil Amelsbüren. Das erste Gebäude soll im Laufe des Jahres 2022 entstehen. Ein zentraler Bestandteil ist eine Fertigungshalle mit entsprechend ausgelegtem Trockenraum. In dem internationalen Ausschreibungsverfahren hat Weiss Klimatechnik den Zuschlag erhalten.
Technische Eckdaten der Anlage
Die 3.000 qm große Forschungsanlage umfasst rund 1.500 qm Rein- und Trockenraumfläche sowie Schleusen und Technikflächen. In den Trockenräumen ist ein Restwassergehalt von weniger als 0,001 g/kgTrl (Gramm Wasser pro Kilogramm Luft) gefordert. Lithium reagiert extrem stark mit Wasser, wobei explosiver Wasserstoff freigesetzt wird. Bereits die normale Luftfeuchtigkeit kann bei Lithium eine exotherme Reaktion verursachen. Deswegen müssen die Bereiche der Anlage mit reinem Lithium in Luftkontakt eine äußerst geringe Luftfeuchtigkeit aufweisen. Zudem waren bei der Belüftung Maßnahmen zum Explosionsschutz zu berücksichtigen. „Wir freuen uns, dass wir einmal mehr zeigen konnten, wie vielseitig und schlagkräftig wir aufgestellt sind. Als Entwicklungspartner im Bereich der Batteriefertigung und Spezialist für automotive Technologien konnten wir so ein weiteres Leuchtturmprojekt gewinnen“, erklärt Peter Manolopoulos, Geschäftsführer von Weiss Technik.
