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Optimierung der Fertigungsprozesse mit Hilfe operationeller Daten

Wie die RWTH Aachen mit dem PI System die Batterieproduktion für Elektrofahrzeuge kosteneffizienter macht

Optimierung der Fertigungsprozesse mit Hilfe operationeller Daten

Senkung der Batterieproduktionskosten um 20 Prozent durch Optimierung der Fertigungsprozesse. (Bildquelle: Getty)

Die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen) ist eine der größten Technischen Hochschulen Europas. Das 2014 an der Hochschule gegründete PEM-Institut (Production Engineering of E-Mobility Components) konzentriert sich auf die Entwicklung von Lösungen für die Elektromobilität. Um Elektrofahrzeuge für den Massenmarkt erschwinglicher zu machen, müssen die Batterien für den Antrieb kosteneffizienter produziert werden.

Das PEM in Aachen setzt auf das PI System von OSIsoft, um die Fertigungsprozesse mit Hilfe operationeller Daten zu optimieren:

– Prognosen zur Batteriequalität während der Fertigung sparen Kosten und Zeit bei End-of-Line-Tests
– Reduktion der Gesamtproduktionskosten um bis zu 20 Prozent
– Senkung der Ausschussraten bei Batterien von 10 auf zwei Prozent

Die wesentlichen Kosten von EV-Batterien
Bei Autos mit Verbrennungsmotoren fließen 25 Prozent der Produktionskosten in den Antrieb. Bei Elektrofahrzeugen beträgt diese Zahl nur 15 Prozent, aber dafür schlägt die Batterie mit sagenhaften 36 Prozent der Herstellungskosten zu Buche. „Die Batterien sind teurer und der Antrieb über Elektromotoren fällt günstiger aus,“ erklärt Christoph Lienemann, Gruppenleiter Batterieherstellung am PEM. „Der Preis von Elektrofahrzeugen definiert sich über die Batterie und auch über die Produktion der Batteriezellen. Deshalb gilt es, sich auf die Produktion zu konzentrieren – diese effizienter zu machen, die Qualität zu steigern und gleichzeitig die Kosten zu senken.“

Die Batterieherstellung: ein Geduldsspiel
Die Batterieherstellung ist ein komplexer und schwieriger Prozess mit umfangreichen Tests nach jedem Schritt. Im letzten Schritt erfolgt die Aufladung und damit die Aktivierung der Batteriezellen. Die Batterien werden geladen und entladen, dann müssen sie zwei bis drei Wochen ruhen, damit chemische Prozesse in Gang kommen. Die Qualität der Batterie kann erst nach der Ruhephase bestimmt werden, das heißt ein Großteil des Betriebskapitals liegt zwei bis drei Wochen im Lager brach. Da man Batterien erst während der Endkontrolle als defekt erkennen kann, landet das eingesetzte Kapital möglicherweise auf der Schrotthalde.

„Eines der größten Probleme in der Batterieherstellung besteht darin, dass man es mit sehr umfangreichen, sehr unterschiedlichen und vielfältigen Prozessen zu tun hat. Und viele Zusammenhänge zwischen Ursache und Wirkung sind noch gar nicht klar,“ stellt Lienemann fest. Mit dem Ziel, diese Ursachen/Wirkungs-Zusammenhänge in der Produktion zu verstehen, hat das PEM ein Technologiekonsortium ins Leben gerufen, welches mit Hilfe des PI Systems die unterschiedlichsten Datenquellen mit Test- und Messergebnissen zusammenführt, um die Qualität der Batterie zu prognostizieren und den großen Test am Ende der Produktion zu eliminieren.

Ein PI System-Konsortium rund um Fertigungsdaten
Nach Bildung des Konsortiums mit den passenden Technologiepartnern entwickelte das PEM seinen I40 Maturity Index, ein replizierbares vierstufiges Modell, welches das Grundgerüst für Anwendungsfälle in der Fertigung bildet. Basierend auf maschinellem Lernen für maximale Visibilität, Transparenz, Berechenbarkeit und Anpassungsfähigkeit hat das PEM einen Mix aus Sensoren und integrierten Kameras genutzt, um Daten seiner Misch-, Beschichtungs- und Trockenanlagen zu sammeln. Innerhalb von nur sechs Wochen konnte das PEM mit Hilfe des PI Systems tiefe Einblicke in die Fertigung gewinnen.

Dank dieses ständigen, aus den wichtigen Abschnitten der Batteriefertigungslinie stammenden Datenstroms kann das PEM heute mit den richtigen Informationen erkennen, welche Fertigungsprozesse und -anlagen korrekt funktionieren. Mit Hilfe von Augmented Reality gewinnen die PEM-Mitarbeiter darüber hinaus auch mit mobilen Geräten Einblicke in die Fertigungsanlagen, analysieren deren Parameter und verfolgen deren Funktion. Mit PI Vision kann das PEM tief in die Detaildaten eintauchen, um Rückschlüsse auf die Qualität der Batterien zu ziehen und Probleme zu identifizieren, die potenziell dazu führen, dass Batterien im Schrott landen – und das alles bevor die Batterien fertiggestellt sind.

Kostensenkung in der Batterieherstellung mit dem PI System
Das PEM in Aachen implementiert das PI System-Konsortium über seine gesamte Fertigungslinie hinweg. Anhand von aktuellen Anwendungsfällen geht das PEM davon aus, dass sich die Produktionskosten um 20 Prozent reduzieren lassen. Die Ausschussraten der Batterieindustrie liegen derzeit bei 10 Prozent. In Aachen schätzt man, dass sich diese auf weniger als zwei Prozent reduzieren lassen. Für weitere Infomationen über das PEM und das PI System sehen Sie sich bitte die komplette Präsentation hier an:

Lienemann, Christoph. Digital Transformation to Reduce Testing Efforts in Battery Cell Production. OSIsoft.com, 18. Oktober 2017. https://www.osisoft.com/Presentations/Digital-Transformation-to-Reduce-Testing-Efforts-in-Battery-Cell-Production/

OSIsoft ist von einem 1980 gegründeten Startup für Datenarchiv-Software zu einem Weltmarktführer in „operational intelligence“ gewachsen. Mit Hauptsitz in San Leandro, Kalifornien, USA, betreibt das Unternehmen Niederlassungen weltweit. An über 19.000 Stand-orten werden insgesamt mehr als 1,5 Milliarden sensorbasierte Daten erfasst und ausgewertet.

Das PI™ System
OSIsoft konzentriert sich ausschließlich auf die Bereitstellung eines einzelnen transformativen Produkts: das PI System. Dieses erfasst Sensordaten von Herstellungsanlagen und sonstigen Geräten und verwandelt sie in umfassende Echtzeit-Einblicke, um Kosten zu reduzieren, die allgemeine Produktivität zu verbessern und/oder neue Dienstleistungen zu schaffen.

OSIsoft bietet zudem ein weitreichendes Partner-Ökosystem, das über 450 Schnitt- und Verbindungsstellen umfasst und Daten des PI-Systems in beliebte Unternehmensapplikationen und Cloud-Plattformen übersetzt und überträgt. Mehr als 300 Hardwarehersteller, Softwareentwickler und Systemintegratoren produzieren Produkte und Dienstleistungen, die auf dem PI-System basieren.

Beispiele für Kundennutzen des PI Systems in verschiedenen Branchen:

-Die Windenergiebranche nutzt das PI-System, um die Stromproduktion zu erhöhen und Wartungskosten zu reduzieren
-Wasserversorgungsunternehmen sparen täglich Millionen Liter Wasser, indem sie Lecks mit Hilfe des PI-Systems genau lokalisieren können.
-Ernährungsbranche: Kellog spart durch sensorbasierte Optimierung der Klimageräte
über 3 Mio $ im Jahr
-Pharma: 14 der 15 größten Pharma- und Biotechnologieunternehmen weltweit nutzen das PI System™, um Verbesserungen in der Chargenfertigung, der Einhaltung von Auflagen, dem Risikomanagement, dem Produktionsanlauf und der Neuformulierung von Wirkstoffen umzusetzen
-Energieversorgung/Stadtwerke: Entega nutzt das PI-System als zentrales System zur Datenkonsolidierung für sämtliche Fabriken in den Bereichen „Alarm Handling“, Online-Auswertung, KPI Monitoring und Produktionsvorhersage
-Das PI-System wird ebenfalls in Solarfarmen, Brauereien, Datenzentren, Kreuzfahrtschiffen, führenden Forschungslaboratorien, Elektrizitätsnetzen, Stadien und in Smart-Geräten aller Art eingesetzt.
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GS YUASA zum ersten Mal auf der LogiMAT 2018

Batterien für den Einsatz in Nutzfahrzeugen, der Flurförderung und Lagerlogistik

GS YUASA zum ersten Mal auf der LogiMAT 2018

Das Lithium-Ionen Modul LIM50EN verfügt über eine hohe Energiedichte und Leistungsfähigkeit.

Düsseldorf, Januar 2018 – Erstmals stellt GS YUASA Battery Germany auf der LogiMAT 2018 (13.-15. März) aus. Am Gemeinschaftsstand mit Ansmann Industrielösungen präsentiert der Hersteller hochwertige Lithium-Ionen- und Bleibatterien für den Einsatz in Nutzfahrzeugen, der Flurförderung und Lagerlogistik.

Die Lithium-Ionen-Module LIM50EN und LIM25H finden ihre Anwendungsbereiche u. a. in fahrerlosen Fördersystemen (AGVs, Automated guided vehicle), in der Lagerlogistik ebenso wie in Container-Kränen zur Rückgewinnung von Energie. Aufgrund der sehr hohen Ladeakzeptanz eignen sie sich insbesondere zur Speicherung von regenerativer Energie, um diese erneut zu nutzen. Beispielsweise entsteht beim Absenken eines Containers durch einen Kran Energie, die sich anschließend zur Entlastung des Dieselmotors zum Einsparen von Kraftstoff einsetzen lässt.

Die LIM50EN Zelle hat eine Nennspannung von 3,7V und ist zu Modulen bestehend aus acht oder zwölf Zellen zusammengefasst. So ergeben sich Nennspannungen von 29,6V bzw. 44,4V pro Modul bei einer Nennkapazität von 47,5Ah. Die Zelle erreicht eine maximale Entladerate von 6C und lässt sich dauerhaft mit 4C entladen. Sie verfügt über eine hohe Zyklenanzahl von 11.000 Lade-/Entladezyklen bei einer Entladetiefe (DOD) von 50%.

Die LIM25H besitzt eine Nennspannung von 3,6V pro Zelle und lässt sich zu Modulen mit 8 oder 12 Zellen mit 28,8V bzw. 43,2V zusammenfügen. Ihre Nennkapazität beträgt 25Ah, die maximale Entladerate 24C und sie lässt sich dauerhaft mit 100A laden sowie entladen. So erreicht sie über 20.000 Zyklen DOD 50% bzw. 10.000 Zyklen bei DOD 100%.

Die Deep Cycle-Batterien der Pro-Spec Serie kommen in der Flurförderung, in Reinigungsmaschinen oder Hebebühnen zum Einsatz. Sie wurden insbesondere für sehr hohe Entladetiefen konzipiert. Ein neuartiges Platten-Separator-Design minimiert die Selbstentladung bei der Lagerung und maximiert die Anzahl der Zyklen während des Betriebs. So bietet die Batterie noch mehr Leistung und eine hohe Zuverlässigkeit. Dank Gehäuse aus PP-Harz ist sie besonders schockresistent und säurebeständig, zudem verringert sich ihre Wärmeentwicklung.
Die Pro-Spec-Serie zeichnet sich durch ihre lange Haltbarkeit und Lebensdauer aus und ist in acht Modellvarianten erhältlich. Ihre 20-stündige Kapazität liegt bei den 6V-Modellen zwischen 210 und 260Ah, bei den 8V-Modellen zwischen 170 und 240Ah und beim 12V-Modell bei 150Ah.

GS YUASA ist einer der größten Hersteller und Lieferanten von wiederaufladbaren Batterien mit Produktionsstätten weltweit und einem weitreichenden Marketing- und Distributionsnetzwerk in Europa. Das breite Angebot an Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Batterien von GS YUASA deckt die meisten bekannten Applikationen, wie Sicherheits- und Alarmsysteme, USV-Systeme, Notlichtsysteme und OEM-Ausrüstung ab.

Die GS YUASA Battery Germany GmbH ging durch die Umfirmierung 2017 aus der YUASA Battery (Europe) GmbH hervor. Diese wurde 1983 aus der Yuasa Liaison-Office gegründet, die seit 1969 von Düsseldorf aus den Europäischen Markt entwickelt hat. Heute erfolgt dort die Betreuung von 15 Ländern innerhalb Europas. Mit ihren drei Geschäftsbereichen Industrial (Industriebatterien für Standby- und zyklische Anwendungen), Automotive (Automobil-Starterbatterien) und Motorcycle (Motorrad-Starterbatterien) bedient sie die wichtigsten Marktsegmente für Batterieanwendungen.
GS YUASA ist offizieller Teampartner von F95 Fortuna Düsseldorf und stattet den Mannschaftsbus mit Batterien aus.

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Bitkom Servicegesellschaft bietet Compliance-Lösungen jetzt europaweit an

Länderspezifische Registrierung für Vertreiber von Elektrogeräten und Batterien
hat an Bedeutung gewonnen / Die Bitkom Servicegesellschaft baut internationale Compliance-Dienstleistung aus

Die Bitkom Servicegesellschaft unterstützt ab sofort Hersteller und Vertreiber von Elektronikgeräten sowie Batterien bei der Erfüllung der länderspezifischen Verpflichtungen nach der europäischen WEEE- und Batterierichtlinie in der gesamten EU, Norwegen und der Schweiz.

Zum Service für Elektrogeräte und Batterien gehören

– die Analyse der Verpflichtungen eines Unternehmens anhand der Vertriebswege,
– die Registrierung bei den entsprechenden Behörden,
– die Stellung eines Bevollmächtigten, falls das Unternehmen keinen eigenen Sitz im Land hat,
– das regelmäßige Reporting
– sowie die Kommunikation mit den Partnern und Behörden vor Ort.

Da kein einheitliches EU-Register existiert, ist eine Registrierung der Produkte in jedem Land einzeln notwendig. Insbesondere Onlinehändler, die häufig an ausländische Kunden verkaufen, stellt dies vor hohe bürokratische Hürden. Die Bitkom Servicegesellschaft unterstützt mit ausgewählten Partnern Unternehmen bei der Erfüllung der individuellen Anforderungen und übernimmt die gesamte Kommunikation mit den Partnern und Behörden vor Ort. „Unternehmen haben damit nur einen Ansprechpartner für alle notwendigen Registrierungen in ganz Europa und können vom Netzwerk sowie der langjährigen Erfahrung der Bitkom Servicegesellschaft profitieren“, sagt Anja Olsok, Geschäftsführerin der Bitkom Servicegesellschaft.

Die europäische WEEE-Richtlinie verpflichtet Hersteller und Vertreiber von Elektrogeräten sich in jedem Land zu registrieren, in das sie Produkte an Endnutzer auf den Markt bringen. Wenn Unternehmen nicht ordnungsgemäß im Ausland über einen Bevollmächtigten registriert sind, droht ihnen in Deutschland sowie im Ausland ein Bußgeld. Um mögliche offene Fragen rund um die Verpflichtungen nach der WEEE- bzw. Batterierichtlinie im EU-Ausland zu klären, bietet die Bitkom Servicegesellschaft kostenfreie Online-Seminare an. In den 45-minütigen Kursen erhalten Unternehmen einen Überblick, welche Anforderungen sie beim Verkauf von Elektrogeräten beachten müssen. Außerdem haben Teilnehmer die Möglichkeit auch individuelle Fragen zu stellen. Kostenfreie Anmeldungen sind unter diesem Link möglich: https://www.bitkom-akademie.de/seminare/datenschutz-compliance/all-about-weee-registrierung-europa

Weitere Informationen zum Thema finden Sie auf unserer Website: http://www.garantiesystem-altgeraete.de

Die Bitkom Servicegesellschaft mbH ist ein Unternehmen des ITK-Branchenverbandes Bitkom e.V.
Ihr Angebot richtet sich sowohl an Mitgliedsunternehmen als auch an alle anderen Unternehmen der IT-Branche sowie der Anwenderbranchen. Die Bitkom Servicegesellschaft bietet verschiedene Serviceleistungen: Sie betreibt die Weiterbildungseinrichtung Bitkom Akademie, führt Kongresse sowie Gemeinschaftsstände auf der CeBIT durch, bietet Sonderkonditionen für Unternehmen und deren Mitarbeiter und betreibt mit dem WEEE-FULLSERVICE eine insolvenzsichere Ausfallbürgschaft für die Hersteller und Importeure von Elektro- und Elektronikgeräten. Zudem beraten die Experten der Bitkom Servicegesellschaft in Fragen des Datenschutzes und des Vergaberechts.

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Batterie nach wie vor größte Herausforderung

Symposium „Hybrid- und Elektrofahrzeuge HEV“

Batterie nach wie vor größte Herausforderung

Am 21. und 22. Februar 2017 fand in Braunschweig die internationale Tagung „Hybrid- und Elektrofahrzeuge HEV“ von ITS automotive nord statt. Vor Ort waren mehr als 160 Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft.

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu elektrifizierten PKW- und Nutzfahrzeugantrieben haben sich seit deren Markteinführung in den letzten Jahren deutlich intensiviert. Dementsprechend berichteten internationale Experten auf der diesjährigen HEV über neuste Lösungen auf dem Gebiet der Entwicklung von Hybrid-, Plug-In- sowie Elektrofahrzeugen mit Brennstoffzellen und Batterien: „Die Bedeutung des Antriebsstrangmanagements und der effizienten, kostengünstigen Gestaltung aller erforderlichen Komponenten wächst zusehends. Die diesjährigen Vorträge haben gezeigt, dass sowohl die Komponenten als auch das Gesamtsystem noch zahlreiche Herausforderungen für eine Marktdurchdringung darstellen.“, so die beiden Tagungsleiter Prof. Dr. Markus Henke, TU Braunschweig und Prof. Dr. Burghard Voß, IAV.

Auf der tagesabschließenden Podiumsdiskussion diskutierten die Podiumsgäste kontrovers: „Das Elektrofahrzeug ist ein ideales Pendlerfahrzeug, wir müssen für die richtige Infrastruktur sorgen“, sagte Roland Matthe, Adam Opel AG. „Wasserstoff ist ein evolutionärer Schritt. Die Umstellung ist für den Nutzer weniger aufwendig als beim reinen Elektrofahrzeug“, betonte dagegen Nikolas Iwan, H2 MOBILITY Deutschland. Für einen Mix beider Technologien sprach sich Thorsten Herbert, NOW, aus: „Die Energiewende ist eine große Herausforderung. Der Mix der Lösungen bei den Antriebsarten ist in jedem Fall zu betrachten“.

„Wir haben als theoretisches Seminar angefangen mit wissenschaftlicher Grundlagenforschung und sind mittlerweile in der 14. Auflage in der Umsetzung der Themen angelangt.“, ergänzte Florian Rehr, vom Veranstalter ITS automotive nord.

Am Abend des 21. Februars hatten alle Teilnehmer des Symposiums die exklusive Möglichkeit, beim Hauptsponsor IAV in Gifhorn die neusten Elektro-, Hybrid und Brennstoffzellenfahrzeuge von verschiedenen Herstellern in der Praxis zu testen. Für die Veranstaltung arbeitete ITS automotive nord weiter mit dem Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF) und der Battery LabFactory Braunschweig (BLB) zusammen.

Details zu den Schwerpunktthemen gibt es unter www.hybrid-tagung.de

ITS automotive nord ging 2015 aus einer Fusion des Automotive Clusters der Metropolregion Hannover Braunschweig Göttingen Wolfsburg und ITS Niedersachsen hervor und bildet das größte norddeutsche Cluster der Automobilindustrie. Ziel ist es, die Region als automotiven Kompetenzstandort weiter zu festigen. Dafür forciert und unterstützt ITS automotive nord Forschungsprojekte und richtet Fachveranstaltungen zu wichtigen Innovationsthemen aus. Die Tagung „Hybrid- und Elektrofahrzeuge“ erfasste in mehreren Themenbereichen theoretische Konzepte sowie neue Entwicklungen aus der Praxis.

Kontakt
ITS automotive nord
Andreas Redeker
Hermann-Blenk-Straße 17
38108 Braunschweig
0531 231 721 20
Andreas.redeker@its-an.de
http://www.its-automotive-nord.de/

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Energieumstieg nur mit Energiespeicherung und Sektorkopplung möglich

ThEEN-Fachforum zeigt neue Speichertechnologien und Ansät-ze zur Kopplung der Energiesektoren Strom, Wärme und Verkehr

Energieumstieg nur mit Energiespeicherung und Sektorkopplung möglich

v.l.n.r.: F. Hoppe, J. Liebe, Dr. A. Hauer, Dr. M. Sturm, Prof. Dr. U. S. Schubert

Erfurt, 13. Februar 2017: Über 100 Experten aus Industrie, Forschung, Energieversorgung, Wohnungswirtschaft sowie von Planern und Architek-ten diskutieren heute zum Thema „Energiespeicherung mit Sektorkopp-lung“ in der Thüringer Landeshauptstadt. Der ThEEN, unterstützt von der Friedrich-Schiller-Universität Jena (Center for Energy and Environmental Chemistry Jena/CEEC Jena) als wissenschaftlichen Partner, veranstaltet zusammen mit dem Fraunhofer IOSB-AST, dem Fraunhofer IKTS und der Thüringer Energie- und GreenTech-Agentur (ThEGA GmbH) dieses Fachforum.

Ziel dieses Forums ist es, aktuelle Trends, Entwicklungen sowie deren Anwendung und Ge-schäftsmodelle zu diskutieren sowie Hemmnisse und Lösungsansätze aufzuzeigen. „Wir freuen uns, dass in Erfurt neue und weiterentwickelte Technologien mit neuen und bekannten Materia-lien vorgestellt werden“, so Fabian Hoppe, ThEEN-Vorstandsvorsitzender und Prokurist von H.M. Heizkörper GmbH & Co. KG. „Beispiele sind im elektrischen Bereich Natrium-Nickelchlorid-Batterien oder Polymer-Redox-Flow-Batterien, die in Thüringen entwickelt werden.“

Die FSU Jena bearbeitet bis zum Sommer federführend eine Studie zu den Forschungs- und Entwicklungspotentialen der Thüringer Branche der Energiespeicherung. „Die Impulse dieses Fachforums und die Ergebnisse der Studie werden neue Entwicklungen in Thüringen und aus Thüringen hinaus identifizieren, anstoßen und unsere hervorragenden Unternehmen und Forschungseinrichtungen stärken“, betont Professor Dr. Ulrich S. Schubert, wissenschaftlicher Partner des Fachforums.
Bei der eintägigen Veranstaltung, die vom Thüringer Staatssekretär für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitaler Gesellschaft Georg Maier eröffnet wird, werden im ersten Teil die Speichertechnologien aus Sicht eines Energieversorgers und der Wissenschaft beleuchtet. Dafür wurden als Keynote-Speaker Dr. Andreas Hauer vom Bayerisches Zentrum für Angewandte Energiefor-schung e. V. (ZAE Bayern) sowie Dr. Matthias Sturm von der Thüringer Energie AG gewonnen. Im zweiten Teil der Veranstaltung liegt der Fokus auf den verschiedenen Speichertechnologien, vom thermischen Speicher über stationäre Speicher bis hin zu Energiespeichern in der Elektromobilität.

Auf der begleitenden Fachausstellung präsentieren Unternehmen ihre Produkte und Dienstleistungen. Aussteller sind u.a.: Enercon IPP Deutschland, H.M. Heizkörper GmbH & Co. KG, Jena-Batteries GmbH, KomSolar Service GmbH, Siemens AG, Thüringer Clustermanagement/LEG Thü-ringen sowie die FSU Jena/CEEC Jena, Fraunhofer IKTS und Fraunhofer IOSB-AST.

Weitere Informationen: http://www.theen-ev.de/de/ff-energiespeicherung-2016.html

Über den ThEEN e.V. :
Als Kompetenznetzwerk der Erneuerbaren Energien vertritt das Thüringer Erneuerbare Ener-gien Netzwerk (ThEEN) e.V. über seine Mitgliedsverbände sowie zahlreiche Einzelmitglieder, 300 Unternehmen, Forschungseinrichtungen, Kommunen sowie Institutionen und vereint die Thüringer Leistungsträger aller regenerativen Energieformen.

Kontakt
Thüringer Erneuerbare Energien Netzwerk e.V.
Jana Liebe
Mainzerhofstraße 10
99084 Erfurt
036166382280
jana.liebe@theen-ev.de
http://www.theen-ev.de

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Batterietechnik Seminare am 28.3.2017 in Aachen

Im Vorfeld der internationalen Tagung Advanced Battery Power können die Teilnehmer Ihr Wissen bei 5 Vorseminaren auf den neuesten Stand bringen.

Batterietechnik Seminare am 28.3.2017 in Aachen

(NL/1832515131) Batterietechnik Seminare am 28.3.2017 in Aachen: Basiswissen Batterien, Berechnung und Auslegung elektrochemischer Energiespeicher, Impedanzspektroskopie an Batterien EIS, Lithium-Schwefel-Batterien als Energiespeicher mit hoher Energiedichte, Modellierung und Simulation in der Batterietechnik

Batteriewissen ist in vielen technischen Bereichen gefragt. Fast täglich gibt es Meldungen zu neuen Entwicklungen im Batteriesektor. Schon recht bald wird die Batterie die Antriebsenergie für unsere Autos liefern. Die kommenden Elektrofahrzeuge werden mit Reichweiten von 400km und mehr elektrisch fahren können. Das wird erst möglich, weil die Preise für Batterien rapide fallen und ein weiterer Massenmarkt entsteht. Schon heute sind Batteriespeicher in Häusern in Verbindung mit einer Solaranlage und im Stromnetz generell kaum mehr wegzudenken und ihre Bedeutung wird drastisch wachsen. Aber auch im Bereich Logistik und Sensortechnik werden mehr und mehr Batterien eingesetzt. Im Vorfeld der internationalen Tagung Advanced Battery Power können die Teilnehmer Ihr Wissen bei 5 Vorseminaren auf den neuesten Stand bringen. Es geht um die Themen: Basiswissen von Batterien, Berechnung und Auslegung elektrochemischer Energiespeicher, Impedanzspektroskopie an Batterien EIS, Lithium-Schwefel-Batterien als Energiespeicher mit hoher Energiedichte, Modellierung und Simulation in der Batterietechnik.

Die Seminarprogramme erhalten Interessierte beim Haus der Technik e. V. unter Tel. 0201/1803-335 Fax: 0201/1803-346 bzw. im Internet:
http://battery-power.eu/vorseminare/

Das Haus der Technik (HDT) versteht sich als Plattform für Wissenstransfer und Weiterbildung auf höchstem Niveau. Mit weit über 80 Jahren Erfahrung als unabhängiges Weiterbildungsinstitut für Fach- und Führungskräfte stellt es sich als eine der führenden deutschlandweiten Plattformen für innovationsbegleitenden Wissens- und Know-how Transfer in Form von fachspezifischen Seminaren, Symposien und Inhouse-Workshops dar.
Der Grundgedanke seiner Gründerväter ist dabei in seiner modernen Variante immer noch präsent: Unternehmen im Wettbewerb durch Dienstleistung rund um den wissensbasierten Arbeitsplatz zu unter-stützen.
Das HDT verbindet Wissenschaft und Forschung mit der Wirtschaft. Als Partner der RWTH Aachen sowie der Universitäten Bonn, Braunschweig, Duisburg-Essen und Münster pflegt das HDT engen Kontakt zu Unternehmen und Forschungseinrichtungen und präsentiert sich somit als Forum für Austausch von Wissen und Erfahrung.
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YUASA stellt Batterien auf der Data Centre World 2016 aus

Moderne Batterielösungen für die Unterbrechungsfreie Stromversorgung

YUASA stellt Batterien auf der Data Centre World 2016 aus

Eine Lithium-Ionen-Zelle LIM25H von YUASA erreicht 11.000 Lade-/Entladezyklen.

Düsseldorf, Oktober 2016 – Auf der Data Centre World (23.-24. November, Frankfurt a. M.) präsentiert die YUASA Battery (Europe) GmbH am Stand 345 ihr Portfolio an Industriebatterien für USV-Anwendungen. Dazu zählen sowohl High-Performance Lithium-Ionen- als auch VRLA-Batterien.

Im Fokus steht die High-Performance Li-Ionen-Zelle LIM25H. Jeweils acht dieser Zellen sind in Batteriemodulen mit einer Nennkapazität von 25Ah und einer Nennspannung von 28,8V verbaut. Ein LIM25H-8 Modul lässt sich mit einem maximalen Strom von 600A laden sowie entladen. Bei einem Gewicht von 17,5kg und den Maßen 219 x 440 x 128mm (BxTxH) kann es in einem Temperaturbereich von -20° bis +45°C betrieben werden. Die Zelle erreicht 11.000 Lade-/Entladezyklen im zyklischen Betrieb, damit lassen sich extreme Ladezeiten von unter 15min und Autonomien von wenigen Sekunden bis zu mehreren Stunden realisieren. Für die unterbrechungsfreie Stromversorgung ist ein Batterieschrank mit 16 Modulen der LIM25H-8 bestückt und bringt eine Leistung von 235kW.

Die neue FXH-Serie an Front-Terminal-Batterien umfasst acht Typen mit Kapazitäten von 45Ah bis 200Ah. Dank frontseitiger Anschlüsse ermöglichen die VRLA-Batterien einen einfachen Zusammenschluss zu größeren Batteriesystemen und einen schnellen Austausch einzelner Batterien. Sie eignen sich ideal für USV-Anwendungen in der Telekommunikation sowie in Rechenzentren.

Mit der Familie der SWL-Batterien stellt YUASA Hochleistungsbatterien für den Einsatz in USV-Systemen und Anwendungen mit hohen Entladeraten zur Verfügung. Im Vergleich zu Standardbatterien bieten diese eine um bis zu 40% höhere Entladekapazität. Bei einer Entladeschlussspannung von 9,6V und 20°C Umgebungstemperatur bringt die SWL4250 eine konstante 10-minütige Leistung von 4250W. Alle Batterien der SWL-Serie sind in die Klasse Long Life, 10-12 Jahre eingestuft.

YUASA ist einer der größten Hersteller und Lieferanten von wiederaufladbaren Batterien mit Produktionsstätten weltweit und einem weitreichenden Marketing- und Distributionsnetzwerk in Europa. Das breite Angebot an Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Batterien von YUASA deckt die meisten bekannten Applikationen, wie Sicherheits- und Alarmsysteme, USV-Systeme, Notlichtsysteme und OEM-Ausrüstung, ab.

Die YUASA Battery (Europe) GmbH in Düsseldorf wurde 1983 gegründet. Von hier aus erfolgt die Betreuung von 15 Ländern innerhalb Europas. Mit ihren drei Geschäftsbereichen Automotive (Automobil-Starterbatterien), Motorcycle (Motorrad-Starterbatterien) und Industrial (Industriebatterien für Standby- und zyklische Anwendungen) deckt sie die wichtigsten Marktsegmente für Batterieanwendungen ab.

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YUASA sponsert Honda Racing in der MotoGP weiterhin

Powersport-Batteriehersteller erneuert Sponsoring-Vertrag

YUASA sponsert Honda Racing in der MotoGP weiterhin

YUASA rüstet Dani Pedrosa (li.) und Marc Marquez von der Honda Racing Corp. mit Batterien aus.

Düsseldorf, September 2016 – YUASA Battery und ihre Muttergesellschaft GS YUASA haben den Sponsoring-Vertrag mit der Honda Racing Corporation (HRC) erneuert. Unter anderem wird das Logo des weltweit führenden Herstellers von Powersport-Batterien auf den Rennanzügen der Fahrer und im HRC-Boxenbereich zu sehen sein.

Seit 2013 sponsert YUASA die Honda Racing Corporation. Aufgrund seines guten Rufs für qualitativ hochwertige Batterien gilt der Hersteller als wichtigster OE-Batterielieferant für Honda Powersport-Fahrzeuge einschließlich Sportbikes. Weltweit beliefert YUASA führende Erstausrüster, Distributoren und Händler mit Motorrad-Batterien. Die HRC ist verantwortlich für Entwicklung, Herstellung und Vertrieb von Motorrädern und Ersatzteilen für den Rennsport. Als dominierende Kraft im Motorrad Grand Prix-Rennen hat das Team bereits 21 der MotoGP 500-cm³-Meisterschaften gewonnen – mehr als jedes andere.

Marc Marquez gewann als einer von vier Fahrern bereits Weltmeisterschaftstitel in drei verschiedenen Kategorien: 2010 die 125-cm³-Weltmeisterschaft, 2012 die Moto2-Weltmeisterschaft und 2013 sowie 2014 die MotoGP-Weltmeisterschaft. Bereits in seiner ersten Saison erreichte er als erster Fahrer seit Kenny Roberts und als jüngster Gewinner überhaupt den Titel in der Königsklasse. Dani Pedrosa wurde zu einem der erfolgreichsten Fahrer in der Honda-Geschichte und holte mehr Siege für den japanischen Hersteller als jeder andere – insgesamt 141. Pedrosa kam unter die ersten vier in der Meisterschaftstabelle in 2014 und 2015, außerdem gewann er 2015 die Japanischen und Malaysischen Rennen.

Die MotoGP wurde 1949 von der von der FIM (Federation Internationale de Motocyclisme) gegründet. Als führende Weltmeisterschaft im Motorradrennen besteht sie aus einer Serie von 18 Rennen in vierzehn Ländern und auf vier Kontinenten. Sie gilt als älteste Motorsport-Meisterschaft der Welt und als Königsklasse der drei Grand-Prix-Rennklassen. Früher als „500-cm³“ bekannt, durchlief die Meisterschaft 2002 eine Veränderung mit neuen technischen Vorschriften und wurde zur MotoGP.

Über YUASA Battery (Europe) GmbH (www.yuasaeurope.com):
YUASA ist weltweit führender Hersteller von Batterien sowie Erstausrüster für alle großen Motorradmarken. Jede Batterie ist genauso leistungsstark, hochwertig und zuverlässig wie die Original-Motorradbatterie. Die Hochleistungsbatterien der Typen YTX, YTZ und GYZ werden nur von YUASA und GS produziert und sind eingetragene Marken von GS YUASA.
Die YUASA Battery (Europe) GmbH in Düsseldorf wurde 1983 gegründet. Von hier aus erfolgt die Betreuung von 15 Ländern innerhalb Europas. Zu den drei Geschäftsbereichen zählen neben dem Bereich Motorcycle zudem Automotive (Automobil-Starterbatterien) und Industrial (Industriebatterien für Standby- und zyklische Anwendungen).

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Größere Reichweite und längere Lebensdauer

In den vergangenen Jahren wurden bereits große Fortschritte im Bereich der Elektromobilität gemacht. Was immer noch fehlt, sind effiziente, kleine und stabile Stromspeicher.

Größere Reichweite und längere Lebensdauer

REM-Aufnahme einer mikrostabilisierten Silizium-Anode: Rechts und links die poröse Schicht.

Eine der großen Herausforderungen im Bereich Elektromobilität ist die effektive und zuverlässige Speichermöglichkeit für elektrische Energie im Fahrzeug. Nicht nur die Diskussionen um manipulierte Abgaswerte und regelmäßige Feinstaubwarnungen in Städten wie Stuttgart haben gezeigt, dass neue Lösungen für die Mobilität der Zukunft gefunden werden müssen.

In den vergangenen Jahren wurden bereits große Fortschritte im Bereich der Elektromobilität gemacht. Was immer noch fehlt, sind effiziente, kleine und stabile Stromspeicher. Bislang werden in Elektroautos entweder Lithium-Ionen-Akkus oder Metall-Hydrid-Akkus eingesetzt. Letztere sind zwar weniger effektiv als die Lithium-Ionen-Akkus, dafür aber wesentlich billiger.

Für mobile Anwendungen ist ein möglichst kleiner Stromspeicher mit höherer Kapazität erwünscht. Prädestiniert dafür wäre in diesem Bereich ein Lithium-Ionen-Akku mit einer Silizium-Anode. Bisher werden in Lithium-Ionen-Akkus überwiegend Anoden aus Graphit eingesetzt. Denn die Silizium-Anode bietet zwar eine hohe Ladekapazität, hat aber einen großen Nachteil: Beim Laden und Entladen verändert sich ihr Volumen zum Teil um das Dreifache. Dies führt zu mechanischen Belastungen, die die Anode nach wenigen Ladezyklen zerstören.

Wissenschaftler der Universität Stuttgart entwickelten nun zwei neue Verfahren, um Silizium in diesem Bereich einsetzen zu können. Die beiden Arbeitsgruppen arbeiteten daran, eine poröse Silizium-Anode herzustellen und zu stabilisieren und so eine hohe Ladezyklen-Festigkeit zu erreichen.
Am Institut für Photovoltaik (IPV) der Uni Stuttgart gelang es Prof. Dr. Jürgen H. Werner und seinem Team, poröse und somit mikrostabilisierte Silizium-Anoden herzustellen. Diese Mikrostabilisierung kann in einem einfachen Verfahrensschritt durch lokale Laserbestrahlung erfolgen.

Die Halbleiterschichten werden dazu durch Vakuumverfahren – beispielsweise PECVD oder Sputtern – auf eine Metallfolie aufgebracht. Bei Bedarf werden zur Erhöhung der Materialstärke mehrere Layer nacheinander abgeschieden. Die so erzeugte kompakte Schicht wird durch lokale Laserbestrahlung aufgebrochen, so dass letztlich eine poröse Siliziumschicht entsteht, die anschließend mikrostabilisiert wird. Zusätzlich können durch lokales Laserbestrahlen unterschiedlich dotierte Bereiche in der Siliziumschicht erzeugt. Vor allem p-dotierte Bereiche auf einer n-dotierten Halbleiterschicht wirken als Stützbereiche, da sie weniger Lithium-Ionen einlagern als die n-dotierten Bereiche. Dadurch wird das Aufquellen verhindert und die mechanische Stabilität der Anode erhöht.
Die beschichtete Folie wird abschließend metallisiert und kontaktiert. Durch dieses Verfahren kann einfach und kostengünstig eine Batterie mit einem großen Anteil an aktivem Material und hoher Energiedichte hergestellt werden.

Das zweite Verfahren wurde am Lehrstuhl II des Instituts für Materialwissenschaft der Universität Stuttgart (Prof. Dr. Guido Schmitz, ehemaliger Stellvertreter Prof. Dr. Horst Strunk) entwickelt und setzt ebenfalls am Problem der mechanischen Belastung einer Silizium-Anode in einem Li-Ionen-Akku an. Den Wissenschaftlern gelang es, eine Struktur zu entwickeln, die eine hohe mechanische Belastbarkeit auch bei mehreren hundert Ladezyklen aufweist und im Durchlaufverfahren produziert werden kann. In diesem Verfahren wird die Oberfläche eines elektrischen leitfähigen Substrates z.B. eine Metallfolie oder eine leitfähige Polymerfolie mit Silizium beschichtet. Auf der Silizium-Schicht wird eine weitere, metallhaltige Schicht aus Aluminium aufgebracht. Daraufhin erfolgt eine Wärmebehandlung, bei der Temperatur und Dauer so optimiert werden, dass eine partielle Interdiffusion von beiden Materialien stattfindet und der Halbleiter zumindest teilweise in den kristallinen Zustand übergeht. Im letzten Schritt werden Teile der metallhaltigen Schicht an der Oberfläche über ein nasschemisches Verfahren entfernt. Nebenbei bildet sich eine konforme Aluminiumoxid-Funktionsschicht auf der nanostrukturierten porösen Silizium-Schicht, die als Anodenmaterial in einem Li-Ionen-Akku eingesetzt eine hohe Stabilität aufweist. Erste Versuche mit dem Labormodell eines Li-Ionen-Akkus zeigten bereits, dass die Kapazität ohne größere Optimierungen auch nach 500 Ladezyklen stabil bei ca. 1650mAh/g lag, mehr als das Vierfache des für heutige Lithium-Ionen-Akku mit Graphit-Anode üblichen.

Die Patente für diese Erfindungen wurden in Europa und USA angemeldet und sind anhängig. Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Universität Stuttgart bei der Patentierung und Vermarktung der Innovationen. TLB ist im Auftrag der Universität mit der weltweiten wirtschaftlichen Umsetzung dieser zukunftsweisenden Technologien beauftragt und bietet Unternehmen Möglichkeiten der Zusammenarbeit oder Lizenzierung.
Für weitere Informationen: Dr.-Ing. Hubert Siller (siller@tlb.de).

Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH ist eine Agentur für Erfindungs- und Patentmanagement in Deutschland. TLB begleitet Erfindungen von Hochschulen, Unternehmen und Erfindern auf ihrem Weg von der ersten Idee bis zum wirtschaftlichen Produkt.

Kontakt
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH
Annette Siller
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asiller@tlb.de
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Allgemein

FBDi Umweltticker: Lithium-Batterien als Fracht im Luftverkehr

Änderungen der IATA seit April 2016 zu beachten

Bad Birnbach, 18. April 2016 – Lithium-Battereien und -Zellen verlangen aufgrund ihrer potenziellen Brand- und Explosionsgefahr das Beachten komplexer Vorschriften bei der Beförderung (einschl. das Verpacken, Verladen und Versenden). So gibt es für die Luftbeförderung seit dem 1.4.2016 neue, verbindliche Vorschriften der ICAO (International Civil Aviation Organization)/IATA (International Air Transport Association) für Versender und Verpacker von Lithium-Ionen-Batterien (UN3480) und von Lithium-Metall-Batterien (UN3090).
Lithium-Ionen-Batterien (UN3480): (einschl. Lithium-Ionen-Polymer-Batterien)
– Eingeschränkter Ladezustand: Die Ladekapazität darf nicht mehr als 30% betragen. Davon ausgenommen sind Batterien, die Zubehör beiliegen oder in jenem verbaut sind.
– Beschränkung der Paketmenge: Für Batterien, die nach Teil II der Packing Instruction 965 (nur Batterien) verpackt sind, gilt: Der Versender darf nicht mehr als ein Section II Paket pro Sendung verschicken (dies entspricht 2,5 kg Nettogewicht!).
– Umverpackung: Sendungen mit Lithium-Ionen Batterien nach Teil II der Packing Instruction 965 dürfen in Umverpackungen nur ein Section II Paket – 8 Zellen oder 2 Batterien (nur Batterien) enthalten.
Lithium-Metall-Batterien (UN3090): (einschließlich Batterien aus Lithiumlegierung)
– Beschränkte Paketmenge: Auch für Batterien, die nach Teil II der Packing Instruction 968 (nur Batterien) verpackt sind, gilt: Der Versender darf nicht mehr als ein Section II Paket pro Sendung verschicken.
– Sendungen mit Lithium-Metall-Batterien nach Teil II der Packing Instruction 968 dürfen in Umverpackungen nur ein Paket enthalten.
Getrennter Versand der Batterien: Der Versender muss Sendungen, die diese UN3080 / UN3480 Lithiumbatterien (nur Batterien) enthalten, getrennt von anderen Versandgütern als Fracht versenden. Zudem muss jeder Sendung ein Dokument beiliegen mit dem Hinweis darauf, dass das Versandstück Lithium-Ionen-Zellen oder -Batterien enthält.
Bestehen Sendungen aus Packstücken mit Lithium-Batterien und normaler (nicht-eingeschränkte) Fracht, ist die Angabe der Anzahl der Packstücke mit Lithium-Batterien auf dem Luftfrachtbrief erforderlich. Fehlt diese, wird die gesamte Sendung als Versandstücke mit Lithium-Batterien deklariert. Der FBDi weist weiter darauf hin, dass bei nicht übereinstimmenden Angaben im Luftfrachtbrief und der Kennzeichnung von Gefahrgutsendungen diese nicht zum Luftfrachttransport akzeptiert werden können.

Neu ist auch seit 1.4.2016 ein übergangsweises Verbot des Governing Council der ICAO für den Transport von Lithium-Ionen-Batterien als Fracht auf Passagierflugzeugen. Davon ausgenommen sind Lithium-Ionen-Batterien in elektronischen Geräten von Fluggästen bzw. von Besatzungsmitgliedern

Über den FBDi e. V. (www.fbdi.de ):
Der Fachverband der Bauelemente Distribution e.V. (FBDi e.V.) mit Sitz in Bad Birnbach ist seit 2003 eine etablierte Größe in der deutschen Verbandsgemeinschaft und repräsentiert einen Großteil der in Deutschland vertretenen Distributionsunternehmen elektronischer Komponenten.
Neben der informativen Aufbereitung und Weiterentwicklung von Zahlenmaterial und Statistiken zum deutschen Distributionsmarkt für elektronische Bauelemente bildet das Engagement in Arbeitskreisen und die Stellungnahme zu wichtigen Industriethemen (u.a. Ausbildung, Haftung & Recht, Umweltthemen) eine essenzielle Säule der FBDi Verbandsarbeit.

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