Forschungsprojekt KaDoTe – Erforschung der automatisierten Demontage von Fahrzeugbatterien für mehr Effizienz und Nachhaltigkeit in der Elektromobilität
Mit dieser intelligenten Demontagelinie soll ein Beitrag zur Realisierung einer möglichst weitgehenden, materialtrennenden und bauartflexiblen Demontage von Traktionsbatterien in Vorbereitung auf das stoffliche Recycling und somit als Grundlage für einen effizienten Recyclingprozess geleistet werden.
Speziell der Einsatz von KI zur Steuerung von Anlagen stellt ein erhebliches Potential dar, um einerseits die verarbeitbare Variantenvielfalt existierender Batteriesysteme flexibel beherrschen zu können und andererseits den Weg zu einer weiterführenden Automatisierung der Demontageprozesse für zukünftige Zeit- und Kosteneinsparpotenziale zu ebnen.
Projekt-Vision
- Intelligente Produktionssteuerung für hohe Ausbringung
- Intelligente Demontageliniien für hohe Variantenvielfalt
- Automatisiertes Recycling (Tiefentladung, Demontage und stoffliches Recycling)
- Erfüllung der steigenden Anforderungen an das Produktdesign hinsichtlich Verwertbarkeit
Das Forschungsvorhaben hat die Konzeption und die exemplarische Umsetzung einer vorindustriellen Lösung für ein variantenflexibles Demontagesystem zur ökologischen und wirtschaftlichen Demontage von Traktionsbatterien für deren Recycling zum Ziel. Dafür soll auf bereits vorhandene Technologien sowie erste Ansätze für einen automatisierten Demontageprozess, beispielsweise durch den Einsatz von Robotik und optische Erfassungssysteme, aufgebaut und diese durch die neuartige Kombination mit Künstlicher Intelligenz und der Verwendung Digitaler Zwillinge zur Prozessanalyse und -simulation weiterentwickelt werden.
Im Detail soll das angestrebte Demontagesystem in enger Zusammenarbeit der beteiligten Anwendungs- und Forschungspartner konzeptioniert, konstruiert, im Laborumfeld der Experimentier- und Digitalfabrik (EDF) der Professur Fabrikplanung und Intralogistik als Demonstrator realisiert und erprobt werden. Eine exemplarische Umsetzung im Laborumfeld bietet dabei die Vorteile einer notwendigen räumlichen Flexibilität für die Aufbau- und Erprobungsphase inklusive unkomplizierter Anpassungsmöglichkeiten, ohne dabei den produktiven Betrieb der Anwendungspartner zu gefährden. Zudem ist die benötigte Flexibilität und Sicherheit bei der Erhebung, Verarbeitung und Bereitstellung notwendiger Daten im neutralen Laborumfeld gegeben.
SimPlan modelliert 3D-Modell der Demontageanlage
Zentrale Aufgabenstellung von SimPlan im Vorhaben ist die Modellierung des kinematischen 3D-Modells der Demontageanlage, die Erstellung des virtuellen Zwillings der Demonstratoranlage auf Basis eines Simulationsmodells zur dynamischen Dimensionierung, zum Nachweis der Verfügbarkeit und der Funktionalität der Liniensteuerung sowie schließlich die Anlagenvernetzung durch Einbindung der Steuerung/Sensorik der Demonstratoranlage sowie der KI-Modelle und ggf. weiterer IT-Systeme.
Die Projektpartner
Das Forschungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
Die Förderung startete im Januar 2023 und wird 2 Jahre dauern.