SimBAS – Simulation von Batteriezellen und Anwendungen in Speichersystemen

In SimBAS wird eine kombinierte Speicher-Simulationstoolchain entwickelt, welche die Wertschöpfungskette von den Materialien für Batteriezellen bis zur Anwendung abdeckt. Innerhalb des in SimBAS entstehenden Programmframeworks lassen sich erstmalig Aspekte der Auslegung von aktuellen und zukünftigen Lithium-Ionen-Batteriezellen auf ein passendes Systemdesign für unterschiedliche Anwendungen abbilden. Es werden dabei technische, ökonomische und Design-spezifische Aspekte berücksichtigt.

Im Themenfeld der Batteriezellen wird dabei beantwortet, wie von Material- und Produktionsdaten auf Kosten- und Performance-Parameter aktueller und zukünftiger Batteriezellen geschlossen werden kann. Als Basis dient eine Datenbank, in welcher Kenngrößen verschiedener Zell- und Systemkomponenten verwaltet werden können. Aus diesen können virtuelle Zellen dimensioniert oder „digitale Zwillinge” existierender Zellen erstellt werden. Die so ermittelten Batteriezellen werden im Systemmodell, das auf dem im Team SES entwickelten Simulationstool SimSES aufbaut, passend zur gewählten Systemtopologie und Vorgaben zur Systemperipherie simuliert. Anschließend wird analysiert, welche Zelltypen oder Kombinationen von Zelltypen (Hybridspeicher) vorgegebene Anwendungsfälle am technisch und ökonomisch sinnvollsten erfüllen können. Anwendungsseitig werden neben aktuellen singulären Speicheranwendungen auch singuläre und kombinierte mobile und stationäre Anwendungsfälle der Zukunft betrachtet und deren Anforderungsprofile in das Systemmodell integriert.

Die entstehende holistische Simulationstoolchain wird zur Erreichung des größtmöglichen Nutzens in Forschung und Industrie Open Source gestellt.

Projektpartner der TU München sind im Projekt SimBAS

  • der Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik (ISEA) der RWTH Aachen,
  • Production Engineering of E-Mobility Components der RWTH Aachen (PEM),
  • das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (ISIT) und
  • das Fraunhofer-Institut für integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB).

Die Projektkoordination übernimmt die TU München.

 

Danksagung

Dieses Forschungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 03XP0338A gefördert und vom Projektträger Jülich betreut.

Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.  

 

 

Projekt Mitglieder
Möller, Marc; M.Sc. +49 (89) 289 - 26919 marc.moeller@tum.de Raum 3019 Portrait
Tepe, Benedikt; M.Sc. +49 (89) 289 - 26920 benedikt.tepe@tum.de Raum 3004 Portrait