SOLID

Kurzbeschreibung

Im Projekt SOLID soll in einer initialen Analyse des aktuellen Stands der globalen Batteriewertschöpfungsketten eine detaillierte Evaluation der für Industrieunternehmen in Nordrhein-Westfalen erschließbaren Potenziale in einer lokalen ASSB-Wertschöpfungskette durchgeführt werden. Diese Potentialevaluation erfolgt sowohl anhand bestehender Arbeiten in der Lithium-Ionen-Batteriewertschöpfungskette als auch durch die Identifikation von Transferpotenzialen, insbesondere hinsichtlich der verwendeten Produktionstechnologien.
Ein zentrales Problem ist der Trend zu sehr tiefen Trockenraumtemperaturen, der erhebliche energetische Belastungen verursacht. Im Rahmen des Projekts soll daher eine neuartige Lösung erarbeitet werden, die durch die Optimierung eines Minienvironments das Trockenraumproblem adressiert. Dieses Konzept wird speziell auf die Produktionsanforderungen von Feststoffbatterien zugeschnitten und zielt darauf ab, die energieintensiven Bedingungen zu optimieren, ohne die Qualität und Sicherheit der Batterien zu gefährden. Diese Innovationen sind von entscheidender Bedeutung für eine qualitativ hochwertige zukünftige Produktions- und Produktforschung im Bereich der Festkörperbatterieherstellung.
Weiterhin erfolgt eine Evaluation und Optimierung von PFAS-freien Bindersystemen hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit speziell in der Produktion von sulfidischen Festkörperbatterien. Die Binder werden in ihrem aktuellen Entwicklungsstand in Festkörperelektrolyten evaluiert, und die Weiterentwicklung wird konzipiert und exemplarisch an vielversprechenden Kandidaten umgesetzt.

Im Rahmen des Projekts wird ein strukturierter Ansatz verfolgt, um eine lokale Wertschöpfungskette für die Fertigung von Feststoffbatterien (ASSB) in Nordrhein-Westfalen aufzubauen.

Der Prozess wird in insgesamt sechs Arbeitspakete aufgeteilt:

AP1: In AP 1 wird eine umfassende Marktanalyse durchgeführt. Diese Analyse zielt darauf ab, aktuelle Trends und Anforderungen im Bereich der ASSB zu identifizieren und bildet die Grundlage für die folgenden Aktivitäten, indem sie relevante Marktentwicklungen und potenzielle Wettbewerber aufzeigt.

In AP 2 erfolgt eine detaillierte Kompetenzanalyse der Unternehmen in Nordrhein-Westfalen, die an der ASSB-Fertigung beteiligt sind. Ziel ist es, die Stärken und Schwächen der regionalen Industrie zu erfassen und Potenziale für zukünftige Kooperationen zu identifizieren.

Im AP 3, der Technologiebewertung, werden bestehende Technologien und Fertigungsansätze für ASSB-Zellen systematisch untersucht. Diese Bewertung ermöglicht es, sowohl aktuelle Technologien als auch innovative Ansätze zu erfassen und somit eine solide technologische Basis für die Entwicklung neuer Lösungen zu schaffen.

In AP 4 und AP 5 wird die erfolgreiche Nutzung der lokalen Wertschöpfungskette weiter konkretisiert.

• Arbeitspaket 4 konzentriert sich auf die Entwicklung innovativer Produktionsprozesse, wobei ein besonderes Augenmerk auf die Implementierung eines innovativen Mini-Environment Systems gelegt wird. Dieses System ist darauf ausgelegt, die spezifischen Produktionsanforderungen der ASSB-Fertigung zu erfüllen und die Energieeffizienz zu optimieren. Diese Prozesse sind ein Beispiel dafür, wie regionale Kooperationen und technologische Synergien effektiv genutzt werden können.
• Parallel dazu wird in Arbeitspaket 5 an der Materialentwicklung gearbeitet, insbesondere an der Entwicklung und Evaluation von PFAS-freien Bindern in Zusammenarbeit mit Daikin. Diese Innovationsaktivitäten stärken nicht nur die regionale Industrie, sondern tragen auch zur Schaffung umweltfreundlicherer Produktionsmethoden bei.

AP 6 dient der Planung und Vorbereitung zielgerichteter Maßnahmen zur Transferierung der entwickelten technologischen Innovationen in die industrielle Wertschöpfung. Die Integration der erarbeiteten Lösungen in die bestehenden Produktionsprozesse der regionalen Unternehmen soll deren Wettbewerbsfähigkeit erhöhen und gleichzeitig die Nachhaltigkeit der ASSB-Fertigung fördern.

Die erforschten Innovationen im Bereich Bindermaterialien und Mini-Environments sollen sowohl der wissenschaftlichen Gemeinschaft als auch der lokalen Industrie von Nutzen sein. Durch Transfermaßnahmen sollen technologische Lücken geschlossen und Unternehmen vernetzt werden, um eine wettbewerbsfähige Batteriefertigung »Made in NRW« zu schaffen. Hierbei sollen Handlungsempfehlungen für die Industrie in Nord-rhein-Westfalen herausgearbeitet werden, die eine vollständige Wertschöpfungskette abbilden würden.