Ein zweites Leben für Elektroauto-Batterien

Das Projekt ist Teil der Flagship Initiative der Förderagentur Innosuisse. Mit der Abschlusskonferenz CircuBAT2025 am 13. und 14. November im Foyer der BERNEXPO wird das Thema in Wissenschaft, Politik und Gesellschaft diskutiert.

Elektrofahrzeuge sind zentral für eine klimafreundlichere Mobilität. Um ihre ökologische Bilanz über den gesamten Lebenszyklus weiter zu verbessern, bietet vor allem das Kernstück der Fahrzeuge – die Lithium-Ionen-Batterie – grosses Potenzial. An dieser Stelle setzt CircuBAT an. Innert vier Jahren entstand ein zirkuläres Wirtschaftsmodell für Lithium-Ionen-Batterien aus der Mobilität. «Wir haben innovative Lösungen erarbeitet, die weltweit Beachtung finden. Dennoch stellen diese einen ersten Schritt auf dem Weg zur Schliessung des Batteriekreislaufs mit rund um den Globus verteilten Stationen dar», sagt Projektleiter Andrea Vezzini der Berner Fachhochschule BFH. 

Zusammenarbeit von Forschung und Wirtschaft

Im Projekt CircuBAT hat die BFH die Rolle des Leading House. Beteiligt sind auf Seite der Wissenschaft sechs weitere Schweizer Forschungsinstitutionen: die Empa, das Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique CSEM, die Universität St. Gallen (HSG), die OST – Ostschweizer Fachhochschule, der Switzerland Innovation Park Biel/Bienne SIPBB und die EPFL (Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne). Aus der Wirtschaft und der Industrie sind insgesamt 24 Unternehmen beteiligt, von Materialspezialisten über Fertigungsunternehmen bis hin zu Anwendern und Anbietern von Elektrofahrzeugen. Dank dieser Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft deckt das Projekt alle Lebensabschnitte einer Batterie ab und die erarbeiteten Lösungen wurden in der Anwendung getestet. Mehrere stehen kurz vor der Markteinführung oder werden in Folgeprojekten und Start-ups weiterverfolgt.

Optimierung in allen Bereichen

Das Projekt CircuBAT sucht in allen Lebensabschnitten von Lithium-Ionen-Batterien nach Lösungen für verbesserte Nachhaltigkeit. Dazu gehört, die Lebensdauer der Batterien in ihrer ersten Anwendung zu verlängern. Erreicht wird dies durch ein interaktives «Battery Expert System», dank dem die Alterung einer Vielzahl von Batterien in intuitiver Form miteinander verglichen werden kann sowie durch neue Konzepte für den Bau von Batterien, welche Reparaturen einfach möglich machen. Weiter sollen Batterien nach ihrer ersten Anwendung in der Mobilität als stationäre Energiespeicher zum Einsatz kommen.

Im Projekt wurden Optimierungsstrategien für den sicheren sowie effizienten Betrieb von mehreren, unterschiedlich degradierten «Battery Packs» in ein Steuerungssystem implementiert. Schliesslich erarbeiteten die Forschenden automatisierte Lösungen für Teilschritte im De-Manufacturing und neue Prozesse für die direkte Materialrückgewinnung, sodass die Sekundärrohstoffe der Produktion von neuen Batterien und weiterer Anwendungen zugefügt werden können. Neben diesen technischen Fragen entstand im Projekt das Schweizer Kreislaufwirtschaftsmodell für Lithium-Ionen-Batterien, dank dem zukünftige Volumina, zum Beispiel für den Schweizer Second-Life-Batteriemarkt, abgeschätzt werden können. CircuBAT wird damit einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung der Mobilität in der Schweiz und zur Nutzung von erneuerbaren Energien leisten.