Hand­werk schult Wis­sen­schaft: Arbei­ten an Hochvolt-Systemen

Handwerk schult Wissenschaft
Handwerk schult Wissenschaft. Foto: HWK für Oberfranken / Stefan Dörfler.

Hand­werks­kam­mer qua­li­fi­ziert wis­sen­schaft­li­che Mit­ar­bei­ter für Arbei­ten an Hochvolt-Systemen

Die Lehr­stüh­le Umwelt­ge­rech­te Pro­duk­ti­ons­tech­nik und Elek­tri­sche Ener­gie­sy­ste­me der Uni Bay­reuth for­schen gemein­sam zur „Grü­nen Batterie“

Ent­wick­lung bis zum Ende gedacht: Die Uni Bay­reuth forscht mit ihren Lehr­stüh­len Umwelt­ge­rech­te Pro­duk­ti­ons­tech­nik sowie Elek­tri­sche Ener­gie­sy­ste­me dar­an, wie man zukünf­tig Bat­te­rie­sy­ste­me so gestal­ten und kon­stru­ie­ren kann, dass sie in hohem Maße nicht nur stoff­lich recy­celt wer­den kön­nen, son­dern ins­be­son­de­re auch in mobi­len als auch sta­tio­nä­ren Anwen­dun­gen wie­der- und wei­ter­ver­wen­det wer­den kön­nen. Die Hand­werks­kam­mer für Ober­fran­ken sorgt dabei für die pas­sen­de Wei­ter­bil­dung der Lehr­stuhl-Mit­ar­bei­ten­den. Denn um an den soge­nann­ten Hoch­volt-Ener­gie­spei­chern und an nicht eigen­ge­si­cher­ten Fahr­zeu­gen auch unter Span­nung arbei­ten zu dür­fen, müs­sen sie ent­spre­chen­de Qua­li­fi­ka­tio­nen nach­wei­sen. Die­se erwar­ben sie jetzt an der Handwerkskammer.

Wolf­gang Wich, Fach­be­reichs­lei­ter Kfz-Tech­nik Ober­fran­ken an der Hand­werks­kam­mer für Ober­fran­ken, zeigt sich stolz über die Koope­ra­ti­on zwi­schen Wis­sen­schaft und Hand­werk: „Es ist toll, dass die Uni Bay­reuth die­sen For­schungs­auf­trag erhal­ten hat. Umso mehr freut es uns, dass wir mit der Qua­li­fi­ka­ti­on der betei­lig­ten Mit­ar­bei­ter einen Bei­trag zum Gelin­gen die­ses Pro­jek­tes lei­sten kön­nen.“ Denn für die For­schungs­ak­ti­vi­tä­ten an der Uni gel­ten beim Umgang mit Hoch­volt­Sy­ste­men die glei­chen Sicher­heits­vor­keh­run­gen, Unfall­ver­hü­tungs­vor­schrif­ten und Arbeits­platz­vor­ga­ben wie in Kfz-Betrie­ben. Ein Qua­li­fi­ka­ti­ons­nach­weis sei, laut Wolf­gang Wich, hier für alle Betei­lig­ten gesetz­lich vor­ge­schrie­ben und die­ne als Berech­ti­gung, unter Span­nung an Hoch­volt­bat­te­rie­sy­ste­men arbei­ten zu dürfen.

Neben den theo­re­ti­schen Grund­la­gen ging es in der drei­tä­gi­gen Wei­ter­bil­dung ins­be­son­de­re um die Pra­xis. „Die Kfz-Bran­che ist eine der wich­tig­sten, was die Elek­tri­fi­zie­rung betrifft. Des­halb ist es auch für die For­schung wich­tig, genau hier tie­fer in die Mate­rie ein­zu­stei­gen“, ist Dr.-Ing. Bernd Rose­mann, Pro­jekt­lei­ter am Lehr­stuhl Umwelt­ge­rech­te Pro­duk­ti­ons­tech­nik, über­zeugt. Dies taten die Uni-Mit­ar­bei­ter unter Anlei­tung der bei­den Kfz-Aus­bil­dungs­mei­ster Ger­hard Schmö­kel und Ste­fan Löff­ler, die den Teil­neh­mern detail­lier­te Ein­blicke in das „Herz“ der unter­schied­li­chen Vari­an­ten von Bat­te­rie­sy­ste­men gewähr­ten – bis hin­ein in die ein­zel­ne Batteriezelle.

„Refa­bri­ka­ti­on“ spart Kosten und schont Ressourcen

Was moti­viert die For­schen­den der bei­den Lehr­stüh­le? Aus wis­sen­schaft­li­cher Sicht sind Lithi­um­Io­nen-Bat­te­rie­sy­ste­me ein Schlüs­sel für nach­hal­ti­ge Elek­tro­mo­bi­li­tät, die zur Redu­zie­rung der Treib­haus­ga­se des Ver­kehrs­sek­tors bei­tra­gen sol­len. Die dar­aus zu erwar­ten­de star­ke Zunah­me sol­cher Bat­te­rie­sy­ste­me begrün­det in der Fol­ge auch den Bedarf an einem effi­zi­en­ten Recy­cling, das Lösun­gen anbie­tet, wenn in ein paar Jah­ren Bat­te­rie­sy­ste­me aus­ge­tauscht oder ent­sorgt wer­den müssen.

Hier setzt die For­schungs­ar­beit der Uni Bay­reuth an. Es wird unter­sucht, inwie­weit Lithi­um-Ionen­Bat­te­rien sich für eine „Refa­bri­ka­ti­on“, also eine indu­stri­el­le Auf­ar­bei­tung eig­nen. „Die Refa­bri­ka­ti­on ist eine viel­ver­spre­chen­de Mög­lich­keit, um sowohl Kosten als auch die Res­sour­cen zu scho­nen“, sagt Dr. Rose­mann. So lie­ßen sich bis zu 90 Pro­zent der Roh­stof­fe und bis zu 85 Pro­zent der Ener­gie im Ver­gleich zu einer Neu­pro­duk­ti­on ein­spa­ren, wenn es gelän­ge einen Teil aus­ge­dien­ter Ener­gie­spei­cher wei­ter zu ver­wen­den. „Die­ses Pro­dukt­re­cy­cling ist aber nur das eine“, so Dr. Rose­mann wei­ter, „wir stei­gen mit unse­rer For­schung schon eine Stu­fe vor­her ein.“ Dazu gehö­re es, Bat­te­rie­sy­ste­me bei der Kon­struk­ti­on und dem Bau so zu gestal­ten, dass eine spä­te­re Auf­ar­bei­tung in gro­ßem Umfang und mit mög­lichst gerin­gem Auf­wand mög­lich sei.

Ziel des For­schungs­pro­jek­tes, das bis zum 30. Novem­ber 2023 läuft, ist es daher, Lösungs­an­sät­ze für ein zukünf­ti­ges Bat­te­rie­sy­stem­de­sign zu entwickeln.

Schu­lun­gen zu Hoch­volt­sy­ste­men führt die Hand­werks­kam­mer für Ober­fran­ken bereits seit 2013 durch. Ohne die­se Wei­ter­bil­dung dür­fen Kfz-Werk­stät­ten nicht an E- oder Hybrid­fahr­zeu­gen arbei­ten. Die Qua­li­fi­ka­ti­on glie­dert sich in drei Stu­fen auf. Wäh­rend die bei­den Ein­stiegs­stu­fen mitt­ler­wei­le schon fester Bestand­teil der Berufs­aus­bil­dung im Kfz-Bereich sind, erwirbt man sich in der Wei­ter­bil­dung der Stu­fe 3, die jetzt auch die wis­sen­schaft­li­chen Mit­ar­bei­ter der Uni absol­viert haben, die Kom­pe­tenz an nicht eigen­ge­si­cher­ten Fahr­zeu­gen sowie unter Span­nung und in Hoch­volt-Ener­gie­spei­chern arbei­ten zu dürfen.

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