Im Rahmen des Projekts »Forschungsfertigung Batteriezelle – FoFeBat« baut die Fraunhofer-Gesellschaft in Münster die Fraunhofer FFB auf. Die neue Forschungseinrichtung beauftragt Weiss Klimatechnik mit Planung und Bau einer Reinraumanlage mit extrem trockener Luft im ersten der zwei entstehenden Gebäude. Weiss Klimatechnik konnte sich im internationalen Ausschreibungsverfahren mit seinem technischen Gesamtkonzept, den Maßnahmen zur Energieeinsparung und dem Preis-Leistungs-Verhältnis durchsetzen und erhielt den Auftrag mit einem Volumen im zweistelligen Millionenbereich.
Mit dem fortschreitenden Klimawandel und den zur Neige gehenden fossilen Brennstoffen steigt die Nachfrage nach alternativen Energieträgern für Elektrofahrzeuge, PV-Anlagen sowie andere private und gewerbliche Anwendungen. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie dem Land Nordrhein-Westfalen geförderten Projekts „FoFeBat“ baut die Fraunhofer-Gesellschaft gemeinsam mit ihren Standortpartnern die Fraunhofer-Einrichtung 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 der Fraunhofer FFB zwei neue Gebäude am Hansa-BusinessPark im Münsteraner Stadtteil Amelsbüren. Das erste Gebäude entsteht im Laufe dieses Jahres. Ein zentraler Bestandteil ist eine Fertigungshalle mit entsprechend ausgelegtem Trockenraum. In dem internationalen Ausschreibungsverfahren konnte sich Weiss Klimatechnik durchsetzen.
Extrem trockene Bedingungen energieeffizient herstellen
Lithium-Ionen-Batterien und andere nachhaltige Energiespeicher benötigen extrem trockene und reine Bedingungen in der Forschung und während der Produktion. Um diese sicherzustellen, muss eine Anlage zur Lufttrocknung eingesetzt werden. 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. Die entwickelte Lösung erfüllt nicht nur alle klimatischen Vorgaben, sondern konnte auch bei der Energieeffizienz punkten. 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 der Energiebedarf rechnerisch um bis zu 20% gegenüber einer konservativ geplanten Anlage gesenkt werden.
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 0,001g/kgTrl (Gramm Wasser pro kg Luft) gefordert. Da Lithium extrem stark mit Wasser reagiert und explosiven Wasserstoff freisetzt und bereits die normale Luftfeuchtigkeit eine exotherme Reaktion verursachen kann, müssen die entsprechenden Bereiche der Anlage mit extrem trockener Luft gefahren werden und Maßnahmen zum Explosionsschutz bei Prozessabluftanlagen berücksichtigt werden. „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 der Weiss Technik.