| Versionsnummer | 1 |
| Berichtsreferenz | Projekt kick off |
| Projekttitel | SafeSustain |
| Projektstart | 01/05/2025 |
| FFG Förderprogramm | Mobilitätswende 2024/1: Mobilitätstechnologie |
| Projektbeschreibung: | Die Elektrifizierung im Off-Highway-, öffentlichen und Güterverkehr wird durch Klimaneutralitätsziele, Kosteneinsparungen und politische Maßnahmen zur Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und der lokalen Luft- und Lärmbelastung vorangetrieben. Um den Mobilitätssektor weiter in Richtung Nullemissionen voranzutreiben, hat die EU eine Batterieverordnung (Verordnung 2023/1542) eingeführt, die Ziele für die Recyclingeffizienz und die stoffliche Verwertung bestimmter Elemente in Batterierecycling- und behandlungsanlagen festlegt. Sie wird im Jahr 2028 in Kraft treten. Für die Erreichung der ehrgeizigen Ziele sind nachhaltige Batterien unerlässlich. Nachhaltige Batterien fördern eine Kreislaufwirtschaft, indem sie Recycling, Wiederverwendung, Reparierbarkeit und die Verwendung nachwachsender Materialien ermöglichen. Neben der Nachhaltigkeit bleibt die Sicherheit eine der größten Herausforderungen. Zusätzlich zu den problematischen heißen vent-gasen können heiße Partikel während des TR einen Brand außerhalb des Fahrzeugs auslösen, Kurzschlüsse verursachen, das Gehäuse des Batteriepacks beschädigen und zu einer Ausbreitung des TR führen. Ein tieferes Verständnis für Gefahren wird dazu beitragen, den Bedarf an überdimensionierten Sicherheitskomponenten und -materialien zu verringern. Es werden sicherheits- und recyclinggerechte Konstruktionen sowie zuverlässige Schutzkomponenten benötigt. Das Fehlen einer weltweiten Standardisierung für die Prüfung von Schutzmaterialien erschwert die Umsetzung wirksamer Validierungsverfahren. SafeSustain adressiert diesen Bedarf durch die Entwicklung und Validierung von sicheren und nachhaltigen Batterie-Pack-Konzepten und durch die Entwicklung der notwendigen experimentellen und Simulationsmethoden. SafeSustain wird dazu beitragen, den Bedarf an überdimensionierten Sicherheitskomponenten zu verringern. Die Ziele sind: Sicherheit: - Ein besseres Verständnis für Gefahren durch heißes ausgestoßenes Material während des TR - Entwicklung neuer Konzepte, um glühende Partikel vor der Freisetzung zu stoppen oder abzukühlen, um Verstopfungen und Ablagerungen an kritischen Stellen zu verhindern, um Durchbrennen der Batteriegehäuse zu vermeiden und um eine Ausbreitung des TR zu verhindern Nachhaltigkeit: - Maximale Nutzung von biobasierten Materialien in Batteriepacks, um den CO2-Fußabdruck des gesamten Batteriepacks zu verringern - Effiziente und sichere Demontage von der Pack zur Modulebene durch spezieller Werkzeuge, Verfahren und Packdesigns. Hauptergebnisse sind: - Simulationsframework, in dem heiße Gaspartikel, einschließlich glühender und haftender Partikel, für die Bewertung von Batteriekonzepten simuliert werden - Neue Testmethoden und Prüfstände zur Charakterisierung der Ausgasung und Testen biobasierter Materialien - Batteriekonzepte für Pkw- und Heavy-duty Anwendungen, welche biobasierte Materialien und gute Demontageeigenschaften besitzen, um sowohl die Sicherheit als auch die Nachhaltigkeit zu verbessern - Neue Demontagewerkzeuge zur Verbesserung des Recyclingprozesses SafeSustain wird neue Batteriekonzepte entwickeln, welche biobasierte Materialien und Demontagefunktionen nutzen, um sowohl die Sicherheit als auch die Nachhaltigkeit von Batterien zu erhöhen. Die Ergebnisse des Projekts werden die Wettbewerbsfähigkeit der auf Batterien angewiesenen Industriezweige stärken und eine entscheidende Rolle bei der Verwirklichung der Ziele des Europäischen Green Deal spielen. |
| Projekt Webseite: | - |
| Weitere projektbezogene Links (z.B. Services) | - |
| Projekt Standardkeywords | Antriebsbatterien;Energieversorgung und -speicherung |
| Projekt individual Keywords: | Battery safety, battery dismantling, bio-based materials, battery-recycling |
| Mobilitätsart: | Individualverkehr, Güterverkehr |
| Organisation | Ansprechperson | Telefonnummer | |
|---|---|---|---|
| Virtial Vehicle Research GmbH | office@v2c2.at |
| Organisation | Ansprechperson | Telefonnummer | |
|---|---|---|---|
| Amorim Cork Solutions | https://amorimcorksolutions.com/en-us/about-us/contacts/? | ||
| Green Testing Lab | office@greentestinglab.com | ||
| Kreisel Electric GmbH | https://www.kreiselelectric.com/de/ | ||
| MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik GmbH & Co KG | https://www.magna.com/de/kontakt | ||
| TU-Graz, Institute of Process and Particle Engineering | https://www.tugraz.at/en/institutes/ippt/home/ |
| Subprojekte | Projektname | Projektbeschreibung | Telefonnummer |
|---|---|---|---|
| S1 | - | - | - |
| Relevante Vorprojekte | |
|---|---|
| Projektname | Prevent+ |
| Projektbeschreibung | Die Elektromobilität und Li-Ionen basierende Batterietechnologie hat in den letzten Jahren große Frotschritte gemacht. Die Hersteller haben es geschafft, die Energiedichte der Li-Ionen Zellen auf über 300 Wh/kg zu erhöhen. Damit ergeben sich positive Effekte: Senkung der Materialkosten und des Ressourcenverbrauchs, günstige Elektrofahrzeuge mit hoher Reichweite für die Kunden. Es entstehen auch neue Herausforderungen. In einem worst-case Fehlerfall wird die gespeicherte Energie als exotherme chemische Reaktion (Thermal Runaway) freigesetzt. In Experimenten wurde beobachtet, dass die neuen Zellgenerationen heftiger reagieren und bei der Reaktion zusammen mit dem entstehenden Gas auch hohe Mengen an Partikeln ausstoßen. Diese Partikel können die Isolation im Batteriesystem beeinträchtigen und zur Bildung von Lichtbögen beitragen. Im Projekt wird der Einfluss der Partikelausgasung auf die Sicherheit der Batterie quantifiziert. Es wird festgestellt, mit welchen Mechanismen die Partikelausgasung die Entstehung von Lichtbogen begünstigt. Zu untersuchende Mechanismen sind: • Partikelausgasung: Thermische/abrasive Beschädigung elektrischer Isolatoren • Partikelausgasung: Verringerung der Durchschlagsspannung • Partikelablagerung: Überbrückung elektrisch isolierender Luftspalte • Partikelablagerung: Erhöhung der Kriechströme • Partikelaufladung: Aufladung durch Triboelektrizität, Ladungstrennung, spontane Entladung Die Ergebnisse des Projektes sind • Simulationsframework für Partikelbeladene Ausgasung im Batteriesystem • Neue Prüfstände und Testmethoden zur Charakterisierung der Partikelausgasung • Neue Bewertung der Isolationskoordination und der Sicherheitskonzepte • Leitfaden für Konstrukteure, wie kann die Sicherheit auch mit den Hochenergiedichten Zellen gewahrt werden |
| Projektlink | - |
| Projektzeitraum | 2022-02-01 --- 2025-04-30 |
| Genderdaten im Projekt | |||
|---|---|---|---|
| Werden im Projekt Daten zu Gender erhoben? | Nein | ||
| Werden im Projekt Daten aus Genderperspektive analysiert? | Nein | ||
| Werden genderbezogene Daten in Kombination mit anderen Faktoren (Alter, sozioökonomische Faktoren, etc.) analysiert? | Nein | Wenn ja, mit welchen? | |
| Werden neben Gender auch Daten zu anderen Diversitätsdimensionen (Alter, ethnische Zugehörigkeit, sexuelle Orientierung, Behinderung, soziale Herkunft) erhoben und analysiert? | Nein | Wenn ja, welche? | |
| Zu welchen Datenkategorien bzw. thematischen Fragekomplexen (Nutzung, Verhalten, Einstellung, Sicherheit, etc.) werden gendersensible Daten analysiert? |
| Q_ID | Subprojekt ID | Titel | Textbeschreibung | Link | Datenart | Verfügbarkeit | Datenformat | Daten gültig ab | Daten gültig bis | Nutzungszeitraum | Personenbezogenen Daten enthalten | Wichtigkeit für das Projekt | Arbeitspaket | Speicher und Backup Methoden | Organisation | Ansprechpartner | Telefonnummer | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Q1 | Safety tests | Battery safety tests with focus on vented particles | rohdaten | Nicht verfügbar | tdms, video, xlsx | 20250501 | 20280430 | Nein | Hoch | Virtual Vehicle Research | office@v2c2.at | None | ||||||
| Q2 | workplace safety analysis | Analysis of electric, chemistry, mechanical dangers | report | Nicht verfügbar | 20250501 | 20280430 | Nein | Hoch | Green Testing Lab | office@greentestinglab.com | None | |||||||
| Q3 | Computer Code | Computer code to predict the behavior of particles, as well as the distribution of temperature in relevant geometries, incl. documentation, as well as derived simulation data | software | Auf Anfrage verfügbar | .h, .cpp, .py, .m, .md, (+ASCII & binar files with results) | 20250501 | 20280430 | Nein | Hoch | Virtual Vehicle Research, IPPT | office@v2c2.at | None |
| M_ID | Subprojekt ID | Quellen ID's | Titel | Textbeschreibung | Methodenreferenz | Öffentlich verfügbar |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M1 | Q1 | Simulation | CFD simulation of large particles, wall interaction and radiation | Nicht verfügbar | ||
| M2 | Q1 | Material development | bio-based safety components | Nicht verfügbar | ||
| M3 | Q2 | Mechanical Tests | dismantling for repair and recycling | Nicht verfügbar |
| E_ID | Methoden ID's | Subprojekt ID | Titel | Textbeschreibung | Datenart | Datenformat | Öffentlich verfügbar | Voraussichtliches Erstellungsdatum | Räumliche Auflösung | Zeitliche Auflösung | Link zu Daten | Vorhaltezeitraum | Organisation | Ansprechperson | Telefonnummer | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| E1 | Q1,Q2,Q3 | Battery concept development | Sustainable safe concepts, heavy duty vehicle applications | concept | xlxs, step, pdf, VTK | None | 20280430 | Kreisel Electric | ||||||||
| E2 | Q1,Q2,Q3 | Battery concept development | Sustainable safe concepts for passenger vehicles | concept | xlxs, step, pdf, VTK | None | 20280430 | MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik GmbH & Co KG |
| Kooperation mit anderen Projekten | Projektname: | Webseite: | |
| Keine | |||
| Operative Ergebnis- und Datenverwendung | Anwendung: | Link: | |
| Keine |