Der digitale Batteriepass des EU-Projekts „BASE“ soll mehr Transparenz in die Batterie-Wertschöpfungskette bringen. Fraunhofer-Forschende koordinieren die Entwicklung.

 

Auch wenn Batterien als Energiespeichersysteme als ein Baustein der Energiewende gelten, steht ihre nachhaltige und ökologische Herstellung regelmäßig in der öffentlichen Kritik. Bereits im Dezember 2022 hatten sich das Europäische Parlament und der Ministerrat auf eine Neufassung der europäischen Batterieverordnung von 2006 verständigt. Das Parlament segnete das Verhandlungsergebnis am 14. Juni 2023 in Straßburg mit großer Mehrheit ab. Die Zustimmung des Ministerrates folgte sodann.

Die neue Batterieverordnung sieht für das Ende des Lebenszyklus Anforderungen wie Sammelziele und Zielvorgaben für die Verwertung bestimmter Materialien vor. Für Batterien mit einer Kapazität von mehr als 2 kWh und Autobatterien wird ein digitaler „Batteriepass“ eingeführt, der die Batterie von der Konzeption über die Herstellung bis zur Wiederverwertung begleitet. 

Im Rahmen des EU-Projektes „BASE“ (Battery Passport for Resilient Supply Chain and Implementation of Circular Economy) arbeiten Wissenschaftler und Unternehmen an der Entwicklung des digitalen Batteriepasses, wie es in der EU-Batterieverordnung − EU-REGULATION (EU) 2023/1542  − gefordert wird. Das Projekt läuft unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik IEG. Es wird im Rahmen des Horizon-Programms der EU gefördert. Neben dem Fraunhofer IEG sind 14 Partner und vier assoziierte Partner aus zwölf Ländern beteiligt, darunter Unternehmen wie Ford Otosan, Mercedes-Benz Türk und Corvus Energy.

„Eine Batterie, die als ‚grün‘ gilt, muss transparent machen, wo sie herkommt, was sie enthält und wofür sie noch genutzt werden kann“, erklärt Shahin Jamali, Koordinator des Projektes. „Der digitale Batteriepass, den wir entwickeln, wird genau das ermöglichen.“
  Zuhilfenahme der Blockchain-Technologie

Der digitale Batteriepass werde nicht nur statische Daten speichern, sondern auch laufende Betriebsdaten, die die zukünftige Nutzung der Batterie beeinflussen. Zu den enthaltenen Informationen könnten das Herstellungsjahr, Materialzusammensetzung, Demontage- und Recyclinganleitungen, Betriebsparameter sowie Sicherheits- und Fehlercodes gehören. Um diese Daten sicher und transparent zu speichern, setzt das Projekt auf die Distributed-Ledger-Technologie (DLT), besser bekannt als Blockchain. Diese ermöglicht eine dezentrale Speicherung und kontinuierliche Aktualisierung der Daten entlang des Lebenswegs der Batterie.

Im Rahmen des Projektes soll das Konzept des digitalen Batteriepasses demonstriert und validiert werden. Ein weiterer Fokus liegt auf der Entwicklung von Analyse- und KI-Techniken, die Leistungs- und Sicherheitsindikatoren für Batterien schätzen und die Kreislaufwirtschaft durch die Berücksichtigung der 4R-Aspekte (Reduce, Repair, Reuse, Recycle) vorantreiben. Zudem sollen harmonisierte Indikatoren für die Auswirkungen auf Umwelt, Soziales, Governance und Wirtschaft (ESGE) entwickelt werden.

Pilotprojekte zur praktischen Anwendung

Vier Pilotprojekte zeigen die Praxisnähe des entwickelten Konzeptes:

• Automotive: Im Elektrobussystem „eCitaro“ von Mercedes-Benz Türk sollen die Daten des Batteriemanagementsystems im Batteriepass hinterlegt werden
• Automotive: Der Batteriepass soll auch bei Ford Otosan, einem türkischen Fahrzeughersteller und Teil der Ford Motor Company, auf flexiblen Elektrofahrzeugplattformen eingesetzt werden.
• Schifffahrt: Elektroschlepper, die eine Vielzahl von Batterien gleichzeitig nutzen, überwachen kontinuierlich deren Status und Lebensdauer.
• Stationäre Anwendungen: In Second-Life-Elektrospeichern wird der wirtschaftliche Nutzen für das Stromnetz durch den automatisierten Batteriepass weiter gesteigert.

Jamali und sein Team am Fraunhofer IEG bringen langjährige Erfahrung in der Entwicklung von KI-Methoden zur Analyse von Energiedaten in das Projekt ein. Sie setzen KI-basierte Methoden zur Analyse großer Datensätze, Mustererkennung und prädiktive Analytik ein.