Das Gesamtziel der Projektidee „UniZuB“ besteht aus der Entwicklung, Testung und Optimierung einer soft- und hardwaretechnischen Lösung zur Gesundheitsbewertung (State of Health; SOH) von Hochvoltbatterien (HV-Batterien), die auf computergestützten Simulationen sowie praktischen Versuchen basiert und im Feld angewendet und getestet wird.  

Der zu entwickelnde Zustandsschätzer (im Weiteren auch Diagnosetool oder Batterietester genannt) wird im Projektzeitraum von drei Jahren kooperativ und anwendungsorientiert mit Partnern aus Industrie und Forschung und weiteren Anspruchsgruppen u. a. durch Nutzung der experimentellen, transdisziplinären Design Thinking Methode durchgeführt. Mit der AVL DiTEST GmbH (AVL) als Entwickler von Messequipment für HV-Systeme und der Zweidenker GmbH (2D), die sich u. a. auf Cloud-Lösungen spezialisiert hat, sind zwei starke Industriepartner an dem Projekt beteiligt, die großes Interesse an der Entwicklung eines Diagnosetools für die Zustandsschätzung von HV-Batterien besitzen. Darüber hinaus ist die Kenntnis über den Gesundheitszustand von HV-Batterien für die AWG Abfallwirtschaftsgesellschaft mbH Wuppertal (AWG) als zukünftiger Anwender des Diagnosetools sehr relevant im Kontext der Entscheidungsfindung „Second-Life vs. Recycling“ bei Verwertungsbetrieben. Auf Basis der Ergebnisse werden mittels eines standardisierten „Blueprints“ Handlungsempfehlungen für Autoverwertungsbetriebe ausgesprochen. Dieser Aspekt ist besonders wichtig im Hinblick auf die steigenden Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen. Die industrielle Entwicklung wird begleitet durch die Forschungsarbeit der drei beteiligten akademischen Partner: Institut für Elektromobilität (IfE, Hochschule Bochum), Neue Effizienz gGmbH (NEF, An-Institut der Bergischen Universität Wuppertal), Lehrstuhl für Elektromobilität und Energiespeichersystem (EES, Bergische Universität Wuppertal). Des Weiteren liefern die Ergebnisse aus UniZuB hilfreiche Impulse für den rechtlich erforderlichen Zustandsbericht für HV-Batterien vor einem Transport. Vor diesem Hintergrund verfolgt das Projekt folgende Ziele: 

• Entwicklung einer schnellen, zuverlässigen sowie adaptierbaren Analysemethodik für die Zustandsschätzung von HV-Batterien
• Entwicklung eines Demonstrators für ein universelles Schnelldiagnosegerät zur Zustandsschätzung von HV-Batterien (inkl. Machbarkeitsnachweis)
• Entwicklung von Cloud-Lösungen für die Speicherung von Labor-/Real-/Werkstattdaten
• Realisierung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette von HV-Batterien (Circular Economy)
• Wissens- und Technologietransfer hinsichtlich der Lebenszyklusbetrachtungen von HV-Batterien zur Entscheidungsfindung „Second-Life oder Recycling“
• Entwicklung einer einheitlichen Systematik zur Gefährdungsbeurteilung für den Transport von Elektrofahrzeugen mit Abschleppwagen und das Batterierecycling bei Autoverwertungsbetrieben  

Das Konsortium des Verbundprojekts besteht aus: 

• Lehrstuhl für Elektromobilität und Energiespeichersysteme der Bergische Universität Wuppertal, http://ees.uni-wuppertal.de
• Institut für Elektromobilität der Hochschule Bochum, institut-elektromobilitaet.de
• Neue Effizienz gGmbH, An-Institut der Bergischen Universität Wuppertal, https://neue-effizienz.de/
• AWG Abfallwirtschaftsgesellschaft mbH Wuppertal, https://awg-wuppertal.de/
• ZWEIDENKER GmbH,  https://zweidenker.de/
• AVL DiTEST GmbH, https://www.avlditest.com/ 

Laufzeit 11/2022 – 11/2025 

Förderung: BMBF – Förderinitiative „Batteriematerialien für zukünftige elektromobile, stationäre und weitere industrierelevante Anwendungen (Batterie 2020 Transfer)“ 

Projektleiter am Institut für Elektromobilität: Prof. Dr.-Ing. Friedbert Pautzke, Tobias Scholz, M.Sc. 

T. Scholz, M. Dullau, F. Pautzke, B. Schmuelling, “Optimization of In-Situ State of Health Analysis using Conventional Charging Infrastructure considering Workshop Applications” 22nd International Conference on Research and Education in Mechatronics (REM2024), Dead Sea, Jordan, 24.-26. September, (Accepted)

T. Scholz, G. Demirci, F. Pautzke, B. Schmuelling, “Implementation, Analysis and Comparison of Model-Based State Estimators for Lithium-Ion Battery Systems”,22nd International Conference on Research and Education in Mechatronics (REM2024), Dead Sea, Jordan, 24.-26. September, (Accepted)

T. Scholz, F. Pautzke, B. Schmuelling, “Experimental Analysis of a Lithium-Ion Battery Pack after Long Service Life in a Conventional Electric Vehicle Considering Second-Life Applications”, 33st European Safety and Reliability Conference, Southampton, England, 3.-8. September, DOI: 10.3850/978-981-18-8071-1_P355-cd

A. Popp., T. Scholz, S. Kremzow-Tennie, B. Schmuelling, F. Pautzke, “Challenges in the real world evaluation of traction batteries at the end of their first life”, 33st European Safety and Reliability Conference, Southampton, England, 3.-8. September, DOI: 10.3850/978-981-18-8071-1_P258-cd

M. Dullau, T. Scholz, S. Kremzow-Tennie, F. Pautzke, B. Schmuelling, „In-Situ State of Health Analysis and Simulation of Electric Vehicle Battery Packs using Conventional Charging Infrastructure “, The 6th International Conference on Electrical Engineering and Green Energy, Grimstadt, Norway, 6.-9. Juni, 2023, DOI: 10.1109/CEEGE58447.2023.10246474

T.Scholz, F. Pautzke, „UniZuB – Universeller Zustandsschätzer für Hochvoltbatterien auf Basis der digitalen Plattform Battery Cloud“, Projektvorstellung auf dem Forschungssymposium der Bochumer HAW 2024, 05. Juni 2024

F. Pautzke, T. Scholz, „UniZuB – Universeller Zustandsschätzer für Hochvoltbatterien auf Basis der digitalen Plattform Battery Cloud“, E-Mobility-Magazin, 2023, Behördenspiegel, S.30-32