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BG Thüringen: Besuch des Batterie-Innovations- und Technologie-Centers in Arnstadt

Die Mitglieder der DGO Bezirksgruppe Thüringen besuchten am 16. April 2024 das Batterie-Innovations- und Technologie-Center (BITC) in Arnstadt. Das BITC ist Bestandteil des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS mit gemeinsamer Labor- und Hallennutzung. Es wurde 2020 gegründet und verfügt über eine Fläche von mehr als 5300 m².

Die Teilnehmer besichtigten mit großem Interesse die Klimaschränke

Die interessante Exkursion endete mit einem Abendessen in gemütlicher Atmosphäre.

Das BITC beschäftigt sich unter anderem mit der Produktionsforschung für Energiespeicher wie Natriumchlorid- Batterien oder Lithium-Ionen-Batterien. Nach einer kurzen Vorstellung der Arbeitsfelder des Instituts durch Dr. rer. nat. Karl Skadell erfolgte gemeinsam mit Dr. Lukas Medenbach die Vorstellung der Forschungshallen und Labore.

Im Eingangsbereich zu den Werkhallen wurde eine funktionsfähige Hochtemperatur- Natrium-Batteriezelle im Keramikgehäuse vorgestellt. Diese Zellen werden mit unter­schiedlicher Kapazität gefertigt. Sie zeichnen sich durch eine hohe Sicherheit aus und werden vorrangig für den stationären Betrieb produziert. Auf diesem Gebiet ist das Institut sowohl Entwickler als auch Dienstleister und Forscher. Daher steht sowie die Batterie- und Wasserstoff- Systementwicklung als auch die Zellfertigung im Vordergrund. Eine wichtige Rolle nimmt dabei die Batteriediagnostik und Quali­tätskontrolle besonders für die Natrium- und Lithium-Ionen-Batterien ein, um von ihnen detaillierte Daten zu erhalten. Ein umfangreiches Testequipment steht dabei für Lebensdaueruntersuchungen der verschiedenen Energiespeicher zur Verfügung. Dafür geeignet sind unter anderem Klimaschränke, wo verschiedenartige Zellen unterschiedlicher Zyklen ausgesetzt werden.

Für die Stack-Fertigung der Alkalikarbonat-Schmelzelektrolyt-Brennstoffzellen MCFC und Oxidkeramische Brennstoffzellen SOFC entwickelte das IKTS spezielle Roboter­arbeitsplätze, mit denen die digitale Prozesstransformation getestet werden kann. In der Abteilung der alkalischen Elektrolyse wird an der Material- und Stack Entwicklung gearbeitet. Schwerpunkte sind Untersuchungen an 1 KW- Alkalielektrolyseuren zu temperaturbeständigeren Diaphragmen und Dichtungsmaterialien. Von besonderem Interesse gestaltete sich der Besuch der mit modernen Analysengeräten aus­gestatteten Labore. Hier erfolgt die Testung kleiner Laborzellen und Batterien im Messstand bis 100 A für alkalische Elektrolyseure.

Im Labor für Lithium-Ionen-Batterien wird das Innenleben dieser Batteriesorte ana­lysiert. Elektrolytuntersuchungen unter Schutzgas sowie Infrarotmessungen sind möglich. Eine Einrichtung zum Öffnen von Batterien unter Schutzgasbedingungen wurde vorgestellt. Eine Fertigung von Knopfzellen ist außerdem möglich.

Im dritten Labor können wichtige Details über das Innenleben größerer Na-Ni-Batterien und andere mit einem Computertomographen von Zeiss analysiert werden. Somit sind hervorragende Aussagen über Veränderungen in größeren Energiespeichern zerstörungsfrei möglich.

Zum Schluss des Rundganges wurde ein Brennofen der Firma Riedhammer vorgestellt. Er wird gegenwärtig noch mit Erdgas bei 1700°C betrieben und fertigt die erforderlichen Keramiken für die Zellenfertigung. Zukünftig ist als Brenngas eine Wasserstoffversorgung vorgesehen um die CO2-Effizienz zu verbessern.

Mit diesem Teil der Besichtigung endete der Rundgang. Mathias Fritz, Vorsitzender der DGO-Bezirksgruppe Thüringen, dankte den beiden Kollegen, Dr. Karl Skadell und Dr. Lukas Medenbach für die äußerst gastfreundliche Betreuung der Gruppe.

Im Anschluss des Firmenbesuches traf sich ein Teil der Kollegen im Restaurant Südtiroler Stubn in Arnstadt, wo in lockerer Atmosphäre mit einem gemeinsamen Abendessen der Tag ausklang.