Fraunhofer-Zentrum für Energiespeicher und Systeme ZESS
Digitalisierung ist ein zentraler Wegbereiter für die Gestaltung nachhaltiger Energiespeicher inklusive erforderlicher Produktionsprozesse und -systeme. Im ZESS finden vielfältige digitale Methoden für die Planung und Auslegung der Gesamtfabrik Anwendung, z. B. Simulationsansätze vom Einzelprozess bis zum Fabrikdach, 3D-Visualisierung und Virtual Reality Anwendungen. Im ZESS erfolgt eine breite und automatisierte Erfassung aller relevanter Parameter in der Produktionsinfrastruktur. Gleichzeitig wird neuartige Sensorik für das Monitoring von Batteriezellen im Betrieb entwickelt. Mittels datenbasierter Methoden (Data Mining) können Auswirkungen von Material, Prozessen und Produktionsumgebung auf resultierende Produkteigenschaften ermittelt werden.
Eine Auswertung der Daten in Echtzeit erlaubt die Erstellung digitaler Zwillinge von Produkten und Prozessen und deren Kopplung mit der physischen Produktionsumgebung im Sinne von cyber-physischen Systemen. Darüber hinaus ermöglichen die Digitalisierung und die zunehmende Datenverfügbarkeit ein ganzheitliches Life Cycle Management des Produktlebenszyklus von Festkörperbatterien. Unter Einsatz von Methoden wie Life Cycle Assessment (Ökobilanzierung) und Life Cycle Costing (Lebenszykluskostenrechnung) werden technisch-ökonomisch-ökologische Analysen über den gesamten Produktlebensweg durchgeführt. Auch die Versorgungssicherheit und soziale Aspekte wie Arbeitsbedingungen beim Abbau der benötigten Rohstoffe werden berücksichtigt. Die Erkenntnisse können als Entscheidungsunterstützung bereits in frühen Entwicklungsphasen für nachfolgende Zellgenerationen genutzt werden.
