Im Projekt ILAB (Intelligentes Batterietestlabor) wird künftig im Bereich des Batterietestens eine neuartige Infrastruktur aufgebaut. Diese integriert systematisch rechnergestützte Methoden im Bereich der experimentellen Charakterisierung von Batterien. Dazu gehören die mathematische Optimierung, Methoden der künstlichen Intelligenz, Unsicherheitsanalyse, statistische Versuchsplanung sowie modellprädiktive Regelung. Dabei werden durch interdisziplinäres und vernetztes Arbeiten unter anderem Entwicklungsprozesse beschleunigt und innovative Lösungen gefunden.
Das Projekt am Bayerischen Zentrum für Batterietechnik (BayBatt) der Universität Bayreuth wird im Auftrag des BMBF aus Mitteln des Sondervermögens „Energie- und Klimafonds“ über zwei Jahre mit 2.186.476 Euro gefördert. Hinzu kommt eine Projektpauschale von rund 437.000 Euro, die durch das Forschungsprojekt verursachten indirekten Projektausgaben decken soll.
Die Möglichkeit der interdisziplinären Zusammenarbeit ist in Bayreuth bereits ausgezeichnet und wird durch das ILAB weiter gestärkt. Zudem werden durch das ILAB wertvolle Ressourcen eingespart, indem der experimentelle Aufwand und damit Energie- und Materialverbrauch signifikant reduziert wird.
Verkürzung von Entwicklungszyklen
Ein Kernziel des Projektes ist es, die Entwicklungszyklen zu verkürzen. Hierzu dient die intelligente Verknüpfung von Experimenten und der systematische Einsatz von rechnergestützten Werkzeugen bei der Planung, Durchführung und Auswertung von Batterietests.
Im Bayreuther Batterietestlabor sind Tests auf drei Ebenen (Elektrodenebene, Zellebene und Modulebene) vorgesehen. Dies ermöglicht eine skalenübergreifende Betrachtung. Außerdem werden Tests bezüglich der wesentlichen physikalischen Eigenschaften (topologisch, mechanisch, elektrochemisch und thermisch) umgesetzt. Die verschiedenen Tests werden mit Hilfe einer modernen Dateninfrastruktur miteinander vernetzt.
„Die Potenziale einer digitalen Forschungsinfrastruktur sowie moderner rechnergestützter Analyse, Modellierungs-, Optimierungs- und Planungswerkzeuge werden bisher nicht ausgeschöpft“, sagt Prof. Dr.-Ing. Fridolin Röder, Juniorprofessor für Methoden des Batteriemangements an der Universität Bayreuth und Projektleiter von ILAB. „Im ILAB werden Informationen in Modellen zusammengeführt, um kontinuierlichen Erkenntnisgewinn und eine entsprechende Ergebnissicherung zu ermöglichen.“
Projekt ILAB
Das ILAB wird nicht nur den Bereich Forschung betreffen, sondern auch in den beiden neuen Masterstudiengängen des BayBatt eine wichtige Rolle spielen, da dort verschiedene Praktika absolviert werden können. Auch für künftige Promovierende soll das ILAB Forschungsstätte werden. „Wir freuen uns jetzt schon darauf, künftig mit engagierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, Promovierenden und Studiereden hier zusammenzuarbeiten“, sagt Prof. Dr.-Ing. Michael Danzer, Inhaber des Lehrstuhls Elektrische Energiesysteme.
Die Verknüpfung der Informationen aus verschiedenen Projekten aus unterschiedlichen physikalischen Domänen und mit verschiedenen Batterie-Entwicklungsstufen bringt dem ILAB den entscheidenden Mehrwert. Das Verhalten neuer Materialien im Batteriesystem wird erkannt und bewertet, die Abnutzung von Batterieteilen wird frühzeitig entdeckt und außerdem werden verlässliche Methoden zur Einschätzung des Zustands und der Lebensdauer von Batterien entwickelt.
