Innovatives Forschungsprojekt für nachhaltige und recyclingfreundliche Batterietechnologien für die Mobilität von morgen
Im Forschungsprojekt LeiBat entwickeln die Projektpartner innovative Lösungen für die nächste Generation von Batteriegehäusen in batterieelektrischen Fahrzeugen. Als Projektpartner bringt die Erwin Quarder Systemtechnik GmbH ihre langjährige Expertise in der Entwicklung von Kunststoff- und Hybridbauteilen ein und übernimmt die Entwicklung eines innovativen Leichtbau-Thermomanagementsystems für das Batteriegehäuse.
Ziel des Projekts ist es, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen, Produktionskosten deutlich zu senken und gleichzeitig die Nachhaltigkeit zukünftiger Batteriesysteme zu verbessern. Hierzu wird ein recyclingfähiges Stahl-Kunststoff-Hybrid-Batteriegehäuse entwickelt, das eine erhebliche Gewichts- und CO₂-Reduzierung gegenüber konventionellen Lösungen ermöglicht.
Leichtbau und Klimaschutz im Fokus
Das entwickelte Batteriegehäuse soll gegenüber konventionellen Stahlgehäusen eine Gewichtsreduktion von 30 bis 40 Prozent ermöglichen. Darüber hinaus wird eine CO₂-Einsparung von mehr als 65 Prozent in der Fertigung angestrebt. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur ressourcenschonenden und klimafreundlichen Mobilität der Zukunft.
Innovative Hybridbauweise
Kern der Entwicklung ist eine neuartige Kombination aus kantumgeformtem Stahlblech und glasfaserverstärktem Polypropylen (PP-GF40). Durch den Verzicht auf energieintensive Tiefziehprozesse sowie den Einsatz effizienter Fertigungstechnologien können Herstellkosten erheblich reduziert werden.
Innerhalb des Projekts verantwortet die Erwin Quarder Systemtechnik GmbH die Entwicklung eines innovativen Leichtbau-Thermomanagementsystems. Dieses trägt maßgeblich dazu bei, die Temperatur der Batteriesysteme effizient zu regeln und gleichzeitig das Gesamtgewicht des Batteriegehäuses weiter zu reduzieren.
Besondere technologische Highlights sind:
- Integrierte Abdichtung: Eine innovative Prozessführung ermöglicht die zuverlässige Abdichtung kritischer Gehäusebereiche und schafft gleichzeitig eine formschlüssige Verbindung zwischen Stahl und Kunststoff, ganz ohne zusätzliche Haftvermittler. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für eine spätere werkstoffliche Trennung und das Recycling der Komponenten.
- Beidseitiges Fließpressen: Durch die Verarbeitung des Kunststoffs auf beiden Seiten des Stahlinlays entsteht eine vollständige Umschließung der Struktur. Gleichzeitig können komplexe Rippen- und Verstärkungsstrukturen direkt im Bauteil ausgebildet werden.
- Hohe Funktionsintegration: Energieabsorbierende Wabenstrukturen sowie bauraumoptimierte Kühlkanäle für verschiedene Batteriezellkonzepte (Blade-, Rund und LFP-Zellen) werden direkt in das Gehäuse integriert.
- Leichtbau-Thermomanagement mit MPDB®-Technologie: Für die Gewichtsreduzierung im Thermomanagement setzt die Erwin Quarder Systemtechnik GmbH ihre bewährte MPDB®-Technologie ein, um eine mediendichte und platzsparende Anbindung der Kühlstrukturen zu gewährleisten. Durch die intelligente Nutzung von Kunststoff-Hybrid-Strukturen können konventionelle, schwerere Lösungen ersetzt und das Gesamtgewicht des Batteriesystems weiter reduziert werden, ohne Einbußen bei Leistung und Funktionalität in Kauf nehmen zu müssen.
Weg zur industriellen Serienfertigung
Das Projekt verfolgt das Ziel, den Technologiereifegrad von derzeit TRL 3–4 auf TRL 6–7 anzuheben und damit die Voraussetzungen für eine spätere industrielle Serienanwendung zu schaffen. Moderne Simulationsverfahren und innovative Fertigungsansätze ermöglichen dabei eine wirtschaftliche Produktion bei gleichzeitig hohen Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer serientauglichen Fertigungstechnologie. Neben dem Batteriegehäuse selbst wird auch das von der Erwin Quarder Systemtechnik GmbH entwickelte Thermomanagementsystem auf eine spätere industrielle Skalierung ausgelegt. Durch die Nutzung der MPDB®-Technologie wird dabei ein wesentlicher Beitrag zur angestrebten Gesamtgewichtsreduktion des Batteriesystems geleistet.
Beitrag zur europäischen Wettbewerbsfähigkeit
Mit der Entwicklung effizienter und lokal produzierbarer Leichtbaulösungen stärkt LeiBat die technologische Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie. Gleichzeitig trägt das Projekt dazu bei, Abhängigkeiten von globalen Lieferketten zu reduzieren und innovative Ansätze für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft voranzubringen.
Förderung durch die Europäische Union
Das Projekt LeiBat wird im Rahmen des EFRE/JTF-Programms NRW 2021–2027 durch die Europäische Union kofinanziert und hat eine Laufzeit vom 1. Januar 2026 bis zum 31. Dezember 2028.
Mit dieser Förderung unterstützen die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen innovative Vorhaben, die den technologischen Fortschritt stärken, die Wettbewerbsfähigkeit der Wirtschaft ausbauen und den Weg zu einer nachhaltigen und ressourceneffizienten Zukunft ebnen.
Durch gezielte Investitionen in Forschung, Entwicklung und Innovation helfen die Europäische Union und die Landesregierung Nordrhein-Westfalen dabei, Projekte und Ideen aus der Region zu fördern und ihr volles Potenzial zu entfalten. So werden zukunftsweisende Technologien vorangetrieben, neue Wertschöpfung geschaffen und die Innovationskraft des Standorts Nordrhein-Westfalen nachhaltig gestärkt.
LeiBat leistet hierzu einen wichtigen Beitrag und unterstützt die Entwicklung der nächsten Generation leichter, nachhaltiger und wirtschaftlicher Batteriegehäuse für die Elektromobilität.
