Labor für Batterien und Speichersysteme

Die Tätigkeitsbereiche des Labors für Batterien und Speichersysteme reichen von der Charakterisierung und Entwicklung elektrochemischer Energiespeicher- und Wandlersysteme über deren Integration in Photovoltaikanlagen und Verteilungsnetzen bis hin zur ihrem Einsatz in mobilen Anwendungen wie etwa Hybrid- und Elektrofahrzeugen.


Ein Schwerpunkt ist die Entwicklung von sicheren Batterie- und Energiemanagementsystemen.

Hier sind die Projekte aufgelistet, die die aktuellen Kernkompetenzen des Labors für Batterien und Speichersysteme dokumentieren.

Mobile on-the-spot Frühstücksverpflegung: Entwicklung und Erprobung eines innovativen Patientenverpflegungsmodells zur Steigerung der Kosten- und Zeiteffizienz in Schweizer Spitälern
Dieses Projekt dient der Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Verpflegungsmodells. Hierzu wird ein für die Bedürfnisse von Patienten und Spitalverantwortlichen abgestimmter Frühstückswagen entwickelt. Das neue Modell zielt auf Imagesteigerung sowie Kosten-, Zeit- und Ressourceneffizienz-Verbesserung im Vergleich zur heutigen, konventionellen (Frühstücks-) Verpflegung.

SwissTrolley+
In diesem Projekt entwickelt die HESS AG in Zusammenarbeit mit den Verkehrsbetrieben Zürich (VBZ) sowie der ETH Zürich und der Berner Fachhochschule (BFH) einen neuen Trolleybus, welcher anstatt des konventionellen Notstrom-Dieselaggregats mit einer Traktionsbatterie ausgestattet ist. Daraus ergeben sich mehrere Vorteile: i) bis zu 15% geringerer Energiebedarf durch regeneratives Bremsen, ii) die Möglichkeit des Fahrens ohne Oberleitung, z.B. in Stadtzentren, iii) der Ausgleich von Spitzenlasten im Oberleitungsnetz.
Die BFH untersucht deshalb im Batterielabor in beschleunigten Alterungstests wie sich die verschiedenen Zellen in Ihrer Lebensdauer unterscheiden und wie sich eine maximale Lebensdauer erzielen lässt. Insbesondere soll durch die Tests eine Voraussage der Lebensdauer des Batteriepakets ermöglicht werden.

Prosumer-Lab
Im Rahmen dieses Projektes werden Grundlagen, Strategien und Komponenten erforscht, entwickelt und unter kontrollierten Bedingungen verglichen, um den Eigenverbrauch in intelligenten Gebäuden mittels Energiemanagementsystemen unter Berücksichtigung des gesamten Netzverhaltens (Verteil- und Hausnetz) so zu optimieren, dass eine optimale Integration von Prosumenten in Verteilnetze ermöglicht wird. Die Wechselwirkung zwischen dem Verteil- und dem Hausnetz wird dabei im Speziellen untersucht. Zudem werden die sozio-ökonomischen Auswirkungen des Verhaltens einer grösseren Gruppe von Prosumenten mit ihren individuellen Optimierungsalgorithmen auf das Verteilnetz und auf die bestehenden Geschäftsmodelle von Verteilnetzbetreibern identifiziert und analysiert.

SBB – Batterie
In diesem Projekt wird eine Batterie von Grund auf neu konzipiert und entwickelt, welche im Bereitschafts-Parallelbetrieb in Reisezugwagen der SBB zum Einsatz kommt. Im Fokus standen Gewichts- und Platzreduktion sowie die Steigerung der Systemeffizienz. Es wurde eine leichte, leistungsfähige Batterie mit vorteilhaften Payback-Eigenschaften entwickelt. Ziel ist es, mindestens ein oder sogar mehrere Prototypen auf der Schiene im Einsatz zu haben. Die Umsetzung von Analysen, Pflichtenheft, Technologiewahl, Batteriemanagement-Design bis hin zum Aufbau erfolgte in Zusammenarbeit mit der SBB. Der Prototyp ist teils im Bau, teils noch in der Entwicklungsphase, die Software-Architektur ist noch in den Anfängen. In einer nächsten Phase soll das Produkt fertiggestellt und im Labor sowie später auf der Schiene auf seine Tauglichkeit getestet werden.

Elektrifizierung eines Landwirtschaftsgerätes kleiner Leistung
Das Batteriesystem eines elektrifizierten Landwirtschaftsgerätes soll getestet werden. Im Vordergrund steht die Untersuchung der Lebensdauer, Leistungsfähigkeit und des thermischen Verhaltens der Batterie auf Zellen- und Systemebene.

Technikfolgenabschätzung und Risikoanalyse von Li-Ionen-Batterien
An verschiedenen Standorten des Eidg. Departements für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport (VBS) soll ein sicherer Umgang mit Batterien gewährleistet werden. Um den sicheren Betrieb während der gesamten Batterielebensdauer zu gewährleisten, wird eine Technologiefolgenabschätzung (TA) von gängigen Batterietechnologien erstellt. Hauptthema ist die Technologieanalyse, wobei die Risikoanalyse und das Risikomanagement im Fokus stehen. Hinzu kommt eine Zusammenfassung von Prüfrichtlinien und Normen. Für die theoretische Untersuchung wird in erster Linie in gängiger Literatur recherchiert. Der experimentelle Teil der Arbeit umfasst die Charakterisierung von gebrauchten und neuen Batterien im Labor.