Erfolgreicher Kick-Off der Projektstudie CIRCLE

Seit dem Wintersemester 25/26 bietet das Labor für Nachhaltigkeit in der Technik die Projektstudie CIRCLE an. In der Projektstudie CIRCLE wird ein innovatives Lern-Forschungs-Umfeld geschaffen, um die Konzepte Circular Economy und Makerspace zu verbinden. Im Fokus der Projektstudie steht dabei die Analyse von Produkten aus Perspektive der Nachhaltigkeitsbewertung, die Entwicklung von Lösungen zur Verbesserung der Kreislauffähigkeit dieser Produkte – sei es in der Produktions-, Nutzungs- oder End-of-Life Phase – und die praktische Erprobung im Makerspace umzusetzen. In diesem Semester nehmen zwei Studierendengruppen an der Projektstudie teil und setzen sich mit den Produktsystemen einer Flow Battery und der Umwidmung von Lithium-Ionen-Batterien für Speicherlösungen in Powerbanks oder stationären Speichergeräten auseinander. Am 19.11.2025 fanden in diesem Rahmen Austausch- und Vernetzungstreffen von Studierenden und dem CIRCLE-Team mit dem Flow Battery Research Collective sowie dem langjährigen Praxispartner des Labors für Nachhaltigkeit in der Technik elorec GmbH statt. 

Im digitalen Austausch mit dem FBRC (Abbildung 1) präsentierten die Studierenden ihre ersten Ideen für eine Lebenszyklusanalyse einer Flow Battery und stellten sich einer intensiven Diskussion zu Goal & Scope, Systemgrenzen und Detailtiefe der angestrebten Analysen. Das FBRC brachte zahlreiche Impulse ein, die von den Studierenden für ihre weitere Arbeit mitaufgenommen wurden. Insbesondere haben sich viele wichtige Forschungsfragen ergeben: Wie unterscheiden sich verschiedene Elektrolyt-Zusammensetzungen in einer Flow-Battery hinsichtlich der Leistung der Batterie in Relation zu den Umweltwirkungen der verwendeten Chemikalien? Welche Rollen spielen verschiedene Membran-Materialien und Verbindungen von zentralen Komponenten? Welche Optimierungspotenziale ergeben sich im Rahmen der Skalierung des FBRC-Prototypen zu einer größeren Batterie? Wie lassen sich Funktionalität der Batterie und Zirkularität des Systems verbessern, z.B. mit Blick auf Elektrolyt-Verluste im Betrieb? Diese und weitere Fragen dürften richtungsweisend für die Arbeit der Studierenden sein.

Insgesamt wurden die Erwartungen der Studierenden an das Treffen nicht enttäuscht: Nun kann es mit der weiteren forschenden Auseinandersetzung mit dem Produkt Flow Battery weitergehen. Im Übrigen gliedern sich die Studierenden mit ihrer Arbeit sehr gut in laufende und zukünftig geplante Forschungsprojekte des Labors für Nachhaltigkeit in der Technik, in denen die Bedeutung von Flow Batterien für Energiespeicherung und -bereitstellung beispielsweise in Quartieren mit regenarativer Energieversorgung evaluiert wird.

Ähnlich ergebnisreich stellte sich der Besuch bei der elorec GmbH in Essen dar. Ziel des Treffens war es, praxisnahe Einblicke in die Umwidmung von Lithium-Ionen-Batterien zu erhalten – etwa in Form von Powerbanks oder stationären Speicherlösungen. Im Mittelpunkt des Austauschs stand die Frage, wie gebrauchte Batterien technisch bewertet, aufbereitet und in neue Nutzungsszenarien überführt werden können. Die Studierenden stellten erste Überlegungen zu einem möglichen Prozessablauf vor und präsentierten ein Systemflussbild, das bereits Aspekte wie Energiebedarf, Materialströme und potenzielle Umweltwirkungen berücksichtigte. Gemeinsam wurden diese Ansätze intensiv diskutiert und weiter geschärft.

Besonders wertvoll waren die Impulse zu möglichen Hot Spots im Lebenszyklus, zu Ansatzpunkten für Optimierungen sowie zur Frage, wie sich Prozesse der Umwidmung zukünftig standardisieren lassen könnten, um die ökologische Vorteilhaftigkeit und die ökonomische Machbarkeit weiter zu verbessern. Die konstruktive Atmosphäre führte zu einem produktiven Austausch, von dem alle Seiten profitierten. Abgerundet wurde der Besuch durch einen Rundgang über das Werksgelände. Die Gruppe erhielt Einblicke in verschiedene Stationen des Umwidmungsprozesses – darunter das Testen von Batterien und einzelnen Zellen sowie die Arbeitsschritte, die zur Herstellung neuer Powerbanks führen.

Die Studierenden und das gesamte CIRCLE-Team zeigten sich begeistert von den gewonnenen Erkenntnissen. Mit vielen neuen fachlichen Impulsen geht das Projekt nun in die nächsten Schritte der Analyse und der Entwicklung von Forschungskonzepten.

Das Projekt Creative Impulses for Recycling, Crafting and Learning (CIRCLE) wird gefördert von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre im Rahmen von Freiraum 2025 (Projektnummer: 3003-1388).