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Zuverlässigkeit und Sicherheit
Mit immer größer werdenden spezifischen Energie- und Leistungsdichten beherbergen insbesondere elektrochemische Speicher auch ein wachsendes (latentes) Gefahrenpotential. Die Einführung neuer Materialkombinationen und immer größer werdende Anforderungen an die Speichersysteme bei gleichzeitigem Kostendruck erfordern daher sowohl für mobile als auch stationäre Anwendungen Forschungsarbeiten zur sicheren Anwendung von Batterien auf Zell-, Modul- und Systemebene. Dementsprechend sind ausgehend von kleinen Laborzellen bis hin zu großen Batteriesystemen die elektrochemischen, elektrophysikalischen und thermodynamischen Vorgänge zu erkennen, zu verstehen und spezifische Handhabungsregeln zu erstellen. Hierfür ist aufgrund der Komplexität elektrochemischer Speicher eine besondere, systemübergreifende Bündelung von Kompetenzen aus der Elektrotechnik, der elektrochemischen Verfahrenstechnik, der Sensorik und der Energiesystemtechnik notwendig sowie die erforderliche Forschungsinfrastruktur vorzuhalten. In diesem Zusammenhang sind folgende wissenschaftlichen Themen Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten (genannt hier jeweils Batterien, meist aber übertragbar auch auf andere Energiespeichersysteme):
- Entwicklung und Validierung von Sicherheitskonzepten für Batterien
- Evaluation von Prüfverfahren hinsichtlich Funktionalität und Sicherheit
- Batteriezustandserkennung und Restwertermittlung z.B. für Second Life Anwendungen
- Methoden zur Anwendung von Zuverlässigkeits- und Verfügbarkeitskennzahlen für elektrische Energiespeichersysteme, Performance-Garantien
- Risikoabschätzung und –management
- Batteriealterung