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Das Zukunftsmodell der All Electric Society beinhaltet einen Energiebedarf, der fast vollständig durch erneuerbare Energien gedeckt wird. Hierfür ist eine Zwischenspeicherung, etwa in Form von großen Batteriespeichersystemen sowie der verstärkte Einsatz von Batterien in elektrisch betriebenen Fahrzeugen unerlässlich. Im Rahmen des ganzheitlichen Ansatzes der Kreislaufwirtschaft wird es entscheidend sein, Batterien sektorübergreifend zu betrachten. Dies zielt darauf ab, die Integration verschiedener Speichermöglichkeiten in einer Vielzahl von Anwendungen zu ermöglichen. Zusätzlich müssen andere Recycling-Strategien (Re-X) wie Reparatur (Repair), Wiederaufbereitung (Remanufacturing) und die stoffliche Verwertung (Recycling) verstärkt umgesetzt werden, um die Weiter- und Wiederverwendung von Batteriesystemen und deren Komponenten zu gewährleisten (siehe Standardization Roadmap Circular Economy, 2023). Diese Prozesse umfassen im Wesentlichen die Befundung und gegebenenfalls Zerlegung der Systeme, wobei am Ende eine Entscheidung über den zu verfolgenden Re-X-Ansatz steht. Industriebatterien zeichnen sich durch eine große Variabilität hinsichtlich Zellchemie, Topologie, Größe und Gewicht aus. Die Automatisierung des Befundungs- und Demontageprozesses, die für die Wirtschaftlichkeit des Verwertungsprozesses unerlässlich ist, gestaltet sich daher schwierig. Etablierte Ansätze zur Demontage sind entweder manuell oder auf bestimmte Batterietypen beschränkt (siehe Noll, R. et al. 2020). Die erforderliche Flexibilität für Industriebatterien stellt nach wie vor eine große Herausforderung dar. Im Rahmen des ReCycle-Projekts entwickelte die HOPPECKE Systemtechnik GmbH ein Konzept zur geführten Befundung und Zerlegung von Industriebatterien, das Methoden zur späteren Automatisierung des Re-X Prozesses beinhaltet. Dieser Ansatz ermöglicht die kontinuierliche Dokumentation des Prozesses sowie die Anleitung der Servicekräfte bei der Befundung und Zerlegung der Systeme. Neben der Zeitersparnis soll insbesondere die Prozesssicherheit erhöht werden. Hierzu kommen datenbasierte Modelle zum Einsatz, die vorrangig durch synthetische Daten trainiert werden. Dies ermöglicht eine erhebliche Reduktion des zeitlichen Aufwands bei der Erstellung der Trainingsdaten.

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Konzept eines geführten Prozesses zur Unterstützung von Re-X Verfahren für individuelle Industriebatterien

  • 章节

  • 发表日期：

    2025年

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  • Ronny Petersohn,
  • Robin Grunau,
  • Klara Schwibs,
  • Somyeong Park,
  • Sebastian Elfmann

摘要

Das Zukunftsmodell der All Electric Society beinhaltet einen Energiebedarf, der fast vollständig durch erneuerbare Energien gedeckt wird. Hierfür ist eine Zwischenspeicherung, etwa in Form von großen Batteriespeichersystemen sowie der verstärkte Einsatz von Batterien in elektrisch betriebenen Fahrzeugen unerlässlich. Im Rahmen des ganzheitlichen Ansatzes der Kreislaufwirtschaft wird es entscheidend sein, Batterien sektorübergreifend zu betrachten. Dies zielt darauf ab, die Integration verschiedener Speichermöglichkeiten in einer Vielzahl von Anwendungen zu ermöglichen. Zusätzlich müssen andere Recycling-Strategien (Re-X) wie Reparatur (Repair), Wiederaufbereitung (Remanufacturing) und die stoffliche Verwertung (Recycling) verstärkt umgesetzt werden, um die Weiter- und Wiederverwendung von Batteriesystemen und deren Komponenten zu gewährleisten (siehe Standardization Roadmap Circular Economy, 2023). Diese Prozesse umfassen im Wesentlichen die Befundung und gegebenenfalls Zerlegung der Systeme, wobei am Ende eine Entscheidung über den zu verfolgenden Re-X-Ansatz steht. Industriebatterien zeichnen sich durch eine große Variabilität hinsichtlich Zellchemie, Topologie, Größe und Gewicht aus. Die Automatisierung des Befundungs- und Demontageprozesses, die für die Wirtschaftlichkeit des Verwertungsprozesses unerlässlich ist, gestaltet sich daher schwierig. Etablierte Ansätze zur Demontage sind entweder manuell oder auf bestimmte Batterietypen beschränkt (siehe Noll, R. et al. 2020). Die erforderliche Flexibilität für Industriebatterien stellt nach wie vor eine große Herausforderung dar. Im Rahmen des ReCycle-Projekts entwickelte die HOPPECKE Systemtechnik GmbH ein Konzept zur geführten Befundung und Zerlegung von Industriebatterien, das Methoden zur späteren Automatisierung des Re-X Prozesses beinhaltet. Dieser Ansatz ermöglicht die kontinuierliche Dokumentation des Prozesses sowie die Anleitung der Servicekräfte bei der Befundung und Zerlegung der Systeme. Neben der Zeitersparnis soll insbesondere die Prozesssicherheit erhöht werden. Hierzu kommen datenbasierte Modelle zum Einsatz, die vorrangig durch synthetische Daten trainiert werden. Dies ermöglicht eine erhebliche Reduktion des zeitlichen Aufwands bei der Erstellung der Trainingsdaten.