Am Institut ISEA der RWTH Aachen ist 2023 das CARL: Center for Ageing, Reliability and Lifetime Prediction of Electrochemical and Power Electronic Systems eröffnet worden. Über 120 Forschende analysieren hier Alterung und Ausfallmechanismen von Batteriezellen und -systemen sowie leistungselektronischen Komponenten und Systemen. Durch ein Investment von über 100 Millionen Euro ist ein einzigartiges, interdisziplinäres Forschungszentrum entstanden, das von der molekularen Ebene einer Batterie über die chemischen Prozesse beim Laden und Entladen unter verschiedenen Einflussfaktoren bis zum Verhalten in gekoppelten Systemen die Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Batterien modellieren, vermessen und optimieren kann. In den Laboren können mehrere tausend Batteriezellen gleichzeitig gealtert und analysiert werden.
Weiss Technik hat für das CARL verschiedene High-End Prüfstände, Klimaschränke und Temperaturprüfkammern für Umweltprüfungen und Dauerzyklierung geliefert. In 40 containerisierten Prüfzellen und weiteren Laboren werden sie vor allem zur Überprüfung von Modellannahmen und Verifizierung von Messergebnissen genutzt.
Stephan Bihn leitet am Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik die Abteilung Batteriesystemtechnik und Fahrzeugintegration. Er beschreibt, wie durch die Zusammenarbeit von Materialwissenschaftlern, Chemikern, Physikern, Mathematikern und Ingenieuren der Elektrotechnik und des Maschinenbaus das Systemverständnis schnell zunimmt. Ob die Gruppe von Prof. Figgemeier auf Materialebene Grenzflächeneffekte analysiert, in Prof. Sauers Lehrstuhl das Verhalten der Batteriezelle modelliert wird oder bei Prof. de Doncker dafür ein neues Ladegerät oder ein neuer Antrieb entsteht – das Wissen ist im Haus. Übergreifend ist vor allem die
Verbindung nach Münster zu Uni, Helmholtz Institut und Fraunhofer FFB sehr eng. Weiss Technik hat für das FFB in Münster kürzlich einen Trockenraum geliefert und baut gerade einen Zweiten.
Am CARL werden die Geräte von weisstechnik vielfältig eingesetzt, um die gesetzten Ziele zu erreichen: Optimale Batteriesysteme für stationäre und mobile Anwendungen – vom ersten Entwurf, über die Auswahl der bestgeeignetsten Batteriezellen und die elektrische Dimensionierung, das Batteriemanagementsystem, das thermische Management, detaillierte CAD-Designs bis hin zur physischen und funktionalen Integration in die Anwendung sowie passender Tests.