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Teilvorhaben: Recycling der Staub- und Folienanteile

Das Projekt "Teilvorhaben: Recycling der Staub- und Folienanteile" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP - Labor für Kristallisationstechnologie durchgeführt. Das Elektrogesetz wurde am 10. Juli diesen Jahres abschließend im Bundesrat behandelt, somit ist gesetzlich geregelt, dass PV-Module als Elektroschrott eingestuft werden und entsprechend der Vorgaben der WEEE-Richtlinie (Elektro- und Elektronikgeräte-Abfall Richtlinie) recycelt werden müssen. Die gesamte installierte Menge an PV-Modulen in Europa belief sich Ende 2014 auf 8,1 Millionen Tonnen. Dies entspricht einer Menge an Silber von 4.000 bis 8.000 Tonnen, einer ähnlichen Menge an Zinn und ungefähr 40.000 bis 80.000 Tonnen Kupfer. Im aktuellen Recyclingkonzept in Deutschland werden im Wesentlichen die Aluminiumrahmen und das Glas recycelt. Die Beschränkung auf Glas und Aluminium ist in Bezug auf Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Umweltschutz sehr unbefriedigend: strategisch wichtige Metalle gehen verloren, Schwermetalle werden freigesetzt. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Erweiterung des bestehenden, industriell erprobten Recyclingprozesses dahingehend, dass die nutzbaren Metalle wie Silber, Zinn oder Kupfer zurückgewonnen werden. Hierfür werden neue Trenn-, Klassierungs- und Reinigungsverfahren angewendet, in Kombination mit nasschemischen Ätzschritten, gefolgt von Schmelz- und Raffinationsschritten. Der neue Prozess muss sich aber am wirtschaftlichen Ertrag orientieren; das Ziel ist, dass das Verfahren nicht über das Entsorgungsentgelt getragen wird, sondern über die Verwertung der Rohstoffe. Wird dies erreicht, kann das Verfahren auch auf andere Länder übertragen werden. Ferner müssen alle Prozessschritte gut skalierbar und robust sein und sich für alle cSi-Module gleichermaßen eignen. Das Projekt basiert auf drei Säulen, die im Arbeitsplan abgebildet sind und die Kernkompetenzen der jeweiligen Partner wiederspiegeln: AP-1: Qualitätsverbesserung Glas und Trennung Kunststoff / Zellen (Reiling) AP-2: Recycling der Staub- und Folienanteile (CSP) AP-3: Demonstrator für chemische Prozessschritte 'Prozessintegration (TESOMA)'.

Reinigung von Viskose-Abluft unter Herstellung technisch konzentrierter Schwefelsaeure (Recycling-Verfahren)

Das Projekt "Reinigung von Viskose-Abluft unter Herstellung technisch konzentrierter Schwefelsaeure (Recycling-Verfahren)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Süd-Chemie AG durchgeführt. Bei der Produktion von Zellwolle, Rayon und Zellglas nach dem Xanthogenatverfahren fallen ausserordentlich grosse Mengen an Schwefelwasserstoff und Schwefelkohlenstoff in der Abluft an. Wegen der grossen Geruchsintensitaet dieser Stoffe muessen sie aus der Abluft entfernt werden. Die Herstellung von Schwefelsaeure - die wieder bei der Viskoseherstellung eingesetzt werden kann - aus dem Schwefelinhalt der Viskoseabluft soll entwickelt werden. Angestrebt wird eine Verbesserung des Standes der Technik zur Fortschreibung der TA-Luft und die Uebertragung auf Altanlagen (Rechtsinstrument Para. 7 BImSchG)

Teilvorhaben: Verbesserte Materialtrennung bei der Aufbereitung von End-of-Life PV-Modulen und qualitätsoptimierte Rückgewinnung der Glas- und Metallfraktion

Das Projekt "Teilvorhaben: Verbesserte Materialtrennung bei der Aufbereitung von End-of-Life PV-Modulen und qualitätsoptimierte Rückgewinnung der Glas- und Metallfraktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Reiling Glas Recycling GmbH & Co. KG durchgeführt. Mit dem Elektrogesetz ist gesetzlich geregelt, dass PV-Module als Elektroschrott eingestuft werden und entsprechend der Vorgaben der WEEE-Richtlinie (Elektro- und Elektronikgeräte-Abfall Richtlinie) recycelt werden müssen. Die gesamte installierte Menge an PV-Modulen in Europa belief sich Ende 2014 auf 8,1 Millionen Tonnen. Dies entspricht einer Menge an Silber von 4.000 bis 8.000 Tonnen, einer ähnlichen Menge an Zinn und ungefähr 40.000 bis 80.000 Tonnen Kupfer. Im aktuellen Recyclingkonzept in Deutschland werden im Wesentlichen die Aluminiumrahmen und das Glas recycelt. Die Beschränkung auf Glas und Aluminium ist in Bezug auf Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Umweltschutz sehr unbefriedigend: strategisch wichtige Metalle gehen verloren, Schwermetalle werden freigesetzt. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Erweiterung des bestehenden, industriell erprobten Recyclingprozesses dahingehend, dass die nutzbaren Metalle wie Silber, Zinn oder Kupfer zurückgewonnen werden. Hierfür werden neue Trenn-, Klassierungs- und Reinigungsverfahren angewendet, in Kombination mit nasschemischen Ätzschritten, gefolgt von Schmelz- und Raffinationsschritten. Der neue Prozess muss sich aber am wirtschaftlichen Ertrag orientieren; das Ziel ist, dass das Verfahren nicht über das Entsorgungsentgelt getragen wird, sondern über die Verwertung der Rohstoffe. Wird dies erreicht, kann das Verfahren auch auf andere Länder übertragen werden. Ferner müssen alle Prozessschritte gut skalierbar und robust sein und sich für alle cSi-Module gleichermaßen eignen. Das Projekt basiert auf drei Säulen, die im Arbeitsplan abgebildet sind und die Kernkompetenzen der jeweiligen Partner wiederspiegeln: AP-1: Qualitätsverbesserung Glas und Trennung Kunststoff / Zellen (Reiling) AP-2: Recycling der Staub- und Folienanteile (CSP) AP-3: Demonstrator für chemische Prozessschritte ' Prozessintegration (TESOMA).

Weiterentwicklung der CIGS-Dünnschichttechnologie durch kosteneffiziente und umweltverträgliche Prozesstechnologien

Das Projekt "Weiterentwicklung der CIGS-Dünnschichttechnologie durch kosteneffiziente und umweltverträgliche Prozesstechnologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Für alle Dünnschichttechnologien weist die CIGS-Technologie mit ihren hohen Wirkungsgraden an Zellen von 20,8% auf Glas (ZSW, 2013) sowie Rekordwerten an industriellen Modulen von 15,7% (TSMC, 2013) ein sehr hohes Potenzial auf, um mit der heute den Markt dominierenden Silizium-Technologie mithalten zu können. Um jedoch im weltweiten Wettbewerb mit der c-Si Technologie konkurrieren zu können, müssen die Herstellkosten für CIGS PV-Module weiter gesenkt werden. Wesentliche Hebel zu dieser Kostenreduktion sind die Erhöhung der Wirkungsgrade und die Reduktion der Materialkosten. Die Parameter für eine weitere Steigerung des Wirkungsgrades im CIGS-System (Zelle und Modul) werden identifiziert und umgesetzt. Dies umfasst sowohl die Prozesse des CIGS-Absorbers selbst, als auch alle an der Realisierung des Bauelements involvierten Teilprozesse. Ein besonderes Augenmerk liegt auf einem gezielten Engineering der Grenzflächen zwischen den einzelnen Schichten. Ziel innerhalb dieses einjährigen Projektes ist es für CIGS-Zellen den Wirkungsgrad auf ? = 21,5% zu steigern und mit verbesserten Teilprozessen an 10x10cm2 Modulen ein Wirkungsgrad von ? = 17,5% zu erzielen. Die für die weitere Verbesserung der Wirkungsgrade relevanten Parameter werden an Testzellen kleiner Fläche (0,5cm2) mit statischen Laboranlagen identifiziert. Die jeweils entwickelten Teilprozesse werden danach auf den industrienahen inline Modus übertragen. Begleitend wird materialanalytisch und mit elektrischen und optischen Untersuchungsverfahren ein vertieftes Verständnis zu den Teilprozessen sowie ihren Einfluss auf das Bauelement gewonnen.

Entwicklung eines innovativen Sensorsystems zur ressourcenschonenden Steuerung alkoholischer Gärungen am Beispiel der Most- und Sektgrundweinverarbeitung - Förderschwerpunkt: Biotechnologie

Das Projekt "Entwicklung eines innovativen Sensorsystems zur ressourcenschonenden Steuerung alkoholischer Gärungen am Beispiel der Most- und Sektgrundweinverarbeitung - Förderschwerpunkt: Biotechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Herstellung von Wein ist ein Handwerk mit alter Tradition und wird bestimmt vom Wissen und der Erfahrung der Winzer. Die Biotechnologie hat in der Kellerwirtschaft bisher nur wenig Einzug gehalten. In den letzten Jahren kam es bei der Herstellung von Wein und Sekt zunehmend zu nicht aufgeklärten Gärstörungen, die aufgrund mangelnder Steuerung zu spät erkannt wurden und somit zur Produktion qualitativ minderwertiger Weine und Sekte oder zu Fehlchargen führten. Zielsetzung des Projekts war die Entwicklung eines Sensorsystems auf Basis der biologischen Aktivität der Hefen, das die Vergärbarkeit des einzusetzenden Gärsubstrats (Most oder Sektgrundwein) überprüft und zur Steuerung der alkoholischen Gärung eingesetzt werden kann. Eine Vorabprüfung der Vergärbarkeit soll eine Vorhersage von Gärstörungen ermöglichen und durch den gezielten Einsatz von Gärhilfsstoffen Fehlchargen vermindern. Aus ökologischer Sicht können aus den Erkenntnissen zur Qualität der Moste und Grundweine Strategien für eine umweltschonende Düngung und Bearbeitung der jeweiligen Rebanlagen abgeleitet werden. Zweites Ziel war die Entwicklung eines Sensors, mit dessen Hilfe die physiologischen Vorgänge bei der alkoholischen Gärung online oder zumindest zeitnah verfolgt werden können. Ein solches Messsystem existiert bislang nicht; die Gäransätze in den Kellereien werden vielmehr noch als black-box-Systeme gehandhabt. So können Gärstörungen erst dann festgestellt werden, wenn es für Maßnahmen zu ihrer Beseitigung in der Regel zu spät ist. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Messsystem beruht auf der amperometrischen Detektion redoxaktiver Stoffwechselintermediate der Hefen. Die Hefen oxidieren Fruktose und Glukose mittels verschiedener Enzyme zu Kohlendioxid und Ethanol. Enzyme, Reaktionsprodukte von Enzymreaktionen sowie die Moleküle der Elektronentransportkette sind elektrochemisch aktive Substanzen. Für erste grundlegende Arbeiten wurde eine Messzelle entwickelt, die mit standardisierten Elektroden ausgestattet wurde. Die Elektroden werden an einen Potentiostaten angeschlossen. Außerdem können weitere Elektroden eingesetzt werden, um Parameter wie das Redoxpotenzial parallel online zu messen. Die analogen Signale der Elektroden bzw. des Potentiostaten werden über einen Analog-/Digital-Wandler in einen Computer gespeist. Die Zelle besteht aus Glas und verfügt über einen Doppelmantel zur Temperierung des Inhalts. Das Volumen der Zelle beträgt etwa 270 ml. Es ist möglich die Zelle im Batchbetrieb zu führen oder einen Bypass anzuschließen. Es wurden erste Versuche zur Vergärbarkeit mit verschiedenen Medien und zum online-Monitoring in dieser Zelle durchgeführt. Nachteilig an dem Elektrodenaufbau ist die relativ schlecht reproduzierbare Anströmung der Elektrodenoberfläche, was zu Abweichungen in den absolut gemessenen Strömen führte. ...

Photovoltaik-Demonstrationsanlage Evangelisch-Lutherische Kirchengemeinde Riethnordhausen

Das Projekt "Photovoltaik-Demonstrationsanlage Evangelisch-Lutherische Kirchengemeinde Riethnordhausen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evangelisch Lutherische Kirchengemeinde Riethnordhausen durchgeführt. Gebäudecharakteristik und Konzeption der Anlagentechnik: Eines der Ziele war, mit dem Bau die Umwelt möglichst wenig zu beeinträchtigen. Es sollte aus denkmalpflegerischen und ästhetischen Gesichtspunkten vermieden werden, dass sich die Module der Photovoltaikanlage farblich von der auf dem Turm befindlichen Schieferdachdeckung unterscheiden. Die Photovoltaikanlage wurde auf der Südseite des Daches und am Ostgiebel ausgeführt. Um auf der Nordseite des Daches die gleiche optische Wirkung zu erzielen, wurde neben Verwendung identischer Glaselemente auch das gleiche Befestigungssystem benutzt. Die eigens gefertigten Module bestehen aus fein genopptem Glas, auf der Rückseite sind die monokristallinen Zellen auflaminiert. Die Ableitungen der Zellen sind schwarz abgeklebt. Die Glastafeln sind zudem mit anthrazitfarbener Tetlarfolie hinterklebt. So entstand eine matt glänzende Fläche, die sich dem Schiefer des Turmes sehr gut anpasst. Absichtlich wurde darauf verzichtet, die Photovoltaikanlage gleichzeitig wasserführend auszubilden. So können defekte Module ausgetauscht werden, ohne die Funktion des Daches zu beeinträchtigen. Das Dach ist mehrschichtig ausgebildet: Auf die Stahlkonstruktion sind Baufurnierplatten geschraubt, hierauf befinden sich Dampfsperre und Mineralfaserdämmung mit Hinterlüftung. Die 'Wetterhaut' bildet eine Zinkblech-Leistendeckung. Deren Leisten dienen als Unterlage für die Halterungskonstruktion der Photovoltaikmodule - bzw. der Dummies auf der Nord- und Westseite des Daches. Die rahmenlosen Module wurden mit je 4 Halterungen auf der Unterkonstruktion verankert. Die Fugen zwischen den Modulen wurden sehr klein gehalten (max. 1,5 cm), um ein geschlossenes Erscheinungsbild der Dachfläche zu erzielen. Die Photovoltaikanlage ist auf eine maximale Leistung von 25 kW ausgelegt. Sie erzeugt jährlich etwa 20.000 kWh Strom, der in das Netz eingespeist wird. Geplante Maßnahmen zur Verbreitung: Seit der Einweihung der neuen Kirche finden regelmäßig Veranstaltungen, Ausstellungen und Führungen zur Photovoltaikanlage statt, zum Beispiel mit Schulklassen, Christenlehregruppen, Besuchern aus Nachbarorten usw. Die Führungen werden von Pfarrer Polney, Lehrern und einem Referent des Nabu Niedersachsen geleitet. Es ist geplant diese Veranstaltungen in Zukunft fortzuführen. Fazit: Die Photovoltaikanlage der Kirche in Riethnordhausen erbringt den Beweis, dass die Förderung dieser Anlage als Pilot- und Demonstrationsobjekt auf jeden Fall sinnvoll war. Sie kann einen Großteil des Strombedarfs der Kirche abdecken und bei einem Überangebot Energie in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Voraussichtlich hat sich die Anlage in ca. 10 Jahren amortisiert.

Untersuchung zur Abfallwirtschaft unter umweltrelevanten Aspekten

Das Projekt "Untersuchung zur Abfallwirtschaft unter umweltrelevanten Aspekten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Lebensmitteltechnologie und Verpackung, Institut an der Technischen Universität München durchgeführt. In einer gesamtheitlichen Betrachtung von Verpackungen sind die Umweltauswirkungen sowohl der Herstellung als auch der Wiederverwendung und Entsorgung einer Verpackung zu untersuchen. Ziel der in diesem Projekt durchzufuehrenden Arbeiten ist es, die im Bereich der Abfallwirtschaft zum Einsatz kommenden Verfahren und Prozesse der Erfassung, Sortierung, Aufbereitung und der Verwertung auf ihre Umweltauswirkungen hin zu untersuchen. Die Untersuchung beschraenkt sich nicht nur auf Verpackungen, es soll der gesamte Bereich der Entsorgung von Hausmuell, Sperrmuell und hausmuellaehnlichen Gewerbeabfaellen betrachtet werden. In einer Untersuchung der Abfallstroeme sind die Stoffe Papier, Karton, Pappe; Glas; Metalle; Kunststoffe; Verbunde; biologisch verwertbare Stoffe (zB aus Zellglas, Staerke, Poly(hydroxyalkanoate) 'Biopol') getrennt zu erfassen. Ebenfalls in diesem Rahmen sollen Einweg-/Mehrwegsysteme betrachtet werden.

Weiterentwicklung der CIGS-Dünnschichttechnologie durch kosteneffiziente und umweltverträgliche Prozesstechnologien - Phase II

Das Projekt "Weiterentwicklung der CIGS-Dünnschichttechnologie durch kosteneffiziente und umweltverträgliche Prozesstechnologien - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Die CIGS-Technologie weist innerhalb der Dünnschichttechnologien die höchsten Wirkungsgrade von 21,7% an Zellen auf Glas auf (ZSW, 2014) und hat zwischenzeitlich mit Rekordwerten an industriellen Modulen von 16% (Samsung, 2014) die Reife für den PV-Massenmarkt erreicht. Um im weltweiten Wettbewerb mit der c-Si Technologie jedoch konkurrieren zu können, müssen die Herstellkosten für CIGS-Module weiter gesenkt werden. Wesentliche Hebel hierzu sind die Erhöhung der Wirkungsgrade und die Reduktion der Materialkosten. Ziel des beantragten Vorhabens ist es durch ein tieferes Verständnis des CIGS-Wachstums und des Einflusses von Grenzflächen und Fremddotieratomen, den Wirkungsgrad auf einen neuen Rekordwert für Laborzellen von 23 % zu steigern und für 30x30 cm2 Module einen herausfordernden Wirkungsgrad von größer als 18 % zu erzielen. Dieses vertiefte Verständnis der CIGS-Wachstumsprozesse unterstützt wesentlich die unter Kostenaspekten notwendige weitere Reduzierung der Prozesszeiten. Letztlich ist am Markt der Modulertrag die relevante Kenngröße für das PV-Modul. Die ihn begrenzenden Einflussgrößen sollen durch neue Untersuchungsmethoden identifiziert werden. Der Einfluss von Prozess- und Materialvariationen auf das Langzeitverhalten der CIGS-Module soll sowohl im Labor als auch im Freifeld unter Echtbedingungen bewertet werden. Auch das Verhalten unter hohen Spannungen wird evaluiert und die Zusammenhänge zwischen Herstellparametern und Moduleigenschaften geklärt. Die für die weitere Verbesserung der Wirkungsgrade relevanten Parameter werden an Testzellen kleiner Fläche (0,5cm2) identifiziert und danach auf den industrienahen Inline-Modus übertragen, um letztlich die Wirkungsgrade an Modulen bis 30x30 cm2 zu verbessern. Begleitend wird materialanalytisch und mit elektrischen / optischen Untersuchungsverfahren ein vertieftes Verständnis der Verlustmechanismen und deren Einfluss auf das Bauelement gewonnen.

Entwicklung eines Niedertemperatur-Vakuumtrocknungsverfahrens zur Herstellung von Starterkulturen

Das Projekt "Entwicklung eines Niedertemperatur-Vakuumtrocknungsverfahrens zur Herstellung von Starterkulturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl für Lebensmittelverfahrenstechnik und Molkereitechnologie durchgeführt. Starterkulturen werden zur gezielten Fermentation von Lebensmittelrohstoffen eingesetzt, um Fehlfermentationen zu vermeiden und eine reproduzierbare Produktqualität sicherzustellen. Die Verwendung von definierten Starterkulturen ist in der Milchverarbeitung Stand der Technik und löst auch in der Herstellung fermentierter Fleisch- und Backwaren zunehmend traditionelle Verfahren ab. Entscheidend für deren effektive Produktion und Distribution sind schonende Verfahren, die eine hohe Vitalität und Aktivität der Bakterien gewährleisten. Bei Probiotika steht dagegen das Überleben im Produkt oder als Nahrungsergänzungsmittel im Vordergrund. Das Gefrieren bzw. die Gefriertrocknung gelten bisher zwar als schonende Verfahren für die Präparation von Starterkulturen, jedoch ist der Energiebedarf der bei Produktion bzw. beim Transport sehr hoch. Zudem kann bereits durch das Gefrieren der Zellen eine Schädigung eintreten. Eine deutliche Reduktion der Energiekosten kann durch eine Niedertemperatur-Vakuumtrocknung knapp oberhalb des Tripelpunktes erreicht werden. Gleichzeitig ist es hiermit möglich, sowohl thermische als auch gefrierbedingte Schäden auszuschließen und eine höhere Vitalität und Aktivität zu erreichen. In der Gefriertrocknung verringert ein Einsatz von Schutzstoffen, wie Maltose, Sorbit oder Trehalose, Trocknungsschäden und erhöht die Überlebensfähigkeit der Organismen. Die Fähigkeit des Schutzstoffs, während der Trocknung ein Glas auszubilden, wurde als Schutzmechanismus für gefriergetrocknete Zellen während der Lagerung vorgeschlagen. Der physiologische Ausgangszustand beeinflusst ebenfalls die Überlebensrate. Er kann durch geeignete Wachstumsmedien (C-Quelle) sowie Vorkonditionierungen, wie subletalen Kältestress, gezielt beeinflusst werden, um die Vitalität und metabolische Aktivität zu verbessern. Zum Einsatz der Vakuumtrocknung bei der Herstellung von Starterkulturen gibt es bisher nur sehr vereinzelte Untersuchungen, die keine Informationen zum Einfluss der Prozessbedingungen, den Auswirkungen auf die Physiologie der Mikroorganismen oder die Wirkung von Schutzstoffen liefern. Eine industrielle Nutzung dieser Methode in der Starterkulturpräparation ist deswegen bisher nicht möglich. Ziel des Forschungsvorhabens war es daher, die Vakuumtrocknung für die Herstellung von Starterorganismen und probiotischen Kulturen nutzbar zu machen und durch eine geeignete Anzucht, Vorkonditionierung, Prozessführung sowie durch Schutzstoffzugabe eine hohe Überlebensrate sowie Lagerstabilität der Kulturen zu erreichen. Durch schonende Prozessführung sollte Energie gespart, die Überlebensrate, Revitalisierung und Performance bekannter Starterorganismen durch Feststellen der dafür optimalen Prozessbedingungen möglichst verbessert und die Nutzung neuer Stämme ermöglicht werden.

Entwicklung der Herstellungstechnologie einer gewebebasierten dreidimensionalen Silizium-Elektrode für Lithium-Ionen-Zellen und deren Charakterisierung

Das Projekt "Entwicklung der Herstellungstechnologie einer gewebebasierten dreidimensionalen Silizium-Elektrode für Lithium-Ionen-Zellen und deren Charakterisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Biowissenschaften durchgeführt. Das Ziel des beantragten Verbundvorhabens 3D-Si-Elektrode ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung mechanisch und strukturell stabiler gewebebasierter dreidimensionaler Siliziumanoden für wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien (LIB), die zu einer deutlichen, nachhaltig wirksamen Lebensdauerverlängerung und Zyklenstabilität solcher LIB führen. Die volumetrische bzw. gravimetrische Speicherkapazität der Zellen soll um den Faktor 2 bis 4 verbessert werden, bei gleichzeitiger Reduktion des Rohstoffs Kupfer um den Faktor 6 bis 10 und der Verwendung der heimischen Ressourcen/Rohstoffe Glas, Kohlenstoff und Silizium. Dies führt insgesamt zu einer effizienteren, ressourcenschonenden und nachhaltigen Batterietechnologie. Grundlage ist eine vom Verbundkoordinator patentierte Technologie zur Herstellung von Stromkollektoren, die um die Siliziumbeschichtung mittels chemischer Gasphasenabscheidung und einer speziellen Methode der Kathodenzerstäubung erweitert werden soll. Das angestrebte Verfahren soll ferner unter Einbeziehung bereits existierender 'Rolle-zu-Rolle'-(R2R)-Vakuum-Beschichtungsverfahren für Stromkollektoren eine Vorproduktionsreife erlangen. Die elfolion bezieht maßgefertigte Gewebe von nationalen Lieferanten und fertigt daraus Stromkollektoren sowie Elektroden. Die Komponenten werden dann von der TUBAF individuell und als assemblierte Halb- und Vollzellen im Labor charakterisiert. Es werden die mechanischen, strukturphysikalischen und elektrochemischen Eigenschaften auf Kollektor-, Elektroden- und Zell-Ebene charakterisiert und daraus Mikrostruktur-Eigenschaft-Korrelationen sowie Designvorschläge und Prozessierungsparameter für die Kooperationspartner abgeleitet. Die VARTA Microbattery (VMB) integriert und testet die wissenschaftlichen Ergebnisse in industrienahen Benchmarksystemen. Damit wird eine Wertschöpfungskette in Deutschland etabliert.

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