ITAS 08-20 Masterarbeit zum Thema: Bottom-up LCA einer neuartigen Salzbatterie-Energiezelle als Alternative zu lithiumbasierten Systemen

Organisationseinheit

Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)

Tätigkeitsbeschreibung

Kostengünstige und umweltfreundliche Batterietechnologien gelten als wichtige Säule für eine erfolgreiche Energiewende. Die SaltBatterie (Na/MCl2) stellt eine solche potenzielle Technologie dar, welche eine Alternative zu gängigen Li-basierten Systemen bietet. Für eine neuartig entwickelte Batteriezelle dieses Typs soll auf Basis von Primärdaten eine Ökobilanz durchgeführt werden, die alle Lebensphasen von der Rohstoffproduktion, der Herstellung von Zellen, Nutzung und Recycling berücksichtigt. Hierbei ist ein Fokus auf den Herstellungsprozess der Zellen bei steigenden Produktionsraten vorgesehen.

Die Anwendungsphase für stationäre Anwendungen (z.B. PV-Eigenverbrauchssteigerung) sowie des Recyclings erfolgen soweit wie möglich explorativ auf Basis existierender Literatur und Gesprächen mit Firmen, die dieses Recycling bereits ausführen oder sich darauf vorbereiten. Dabei sind alle relevanten Energie-, Material-, Wasser- und Stromflüsse entlang des Lebenszyklus zu berücksichtigen. Es ist entscheidend die Ökobilanz auf robuste Lebenszyklus-Inventardaten (LCI) für Vorketten zu stützen, weshalb ein stetiger und enger Austausch mit Industriepartnern vorgesehen ist. Die Ergebnisse sollen soweit wie möglich und sinnvoll mit anderen marktgängigen Li-basierten Systemen verglichen werden (z.B. NMC und LFP). Hierzu werden entsprechende Datensätze aus Vorarbeiten seitens des ITAS zur Verfügung gestellt. Die Arbeit ist geplant als Kooperation mit der Firma Battery Consult AG und KIT-ITAS.

Ihre Aufgabe umfasst im Rahmen der genannten Themenbeschreibung und in enger Zusammenarbeit mit allen Partnern:

• Literaturreview zur Ökobilanzierung von SaltBatteriezellen.
• Durchführung einer Ökobilanz zu SalzBatteriezellen.
• Vergleich der Ergebnisse mit Li-basierten Systemen hinsichtlich der Herstellungsaufwände
• Exemplarisch wird ein Vergleich der neuartigen Zellen in einem Anwendungsgebiet unter Berücksichtigung des Recyclings (je nach Möglichkeiten quantitative oder qualitative) durchgeführt
• Dokumentation und kritische Reflexion

Eintrittstermin

ab sofort

Persönliche Qualifikation

• Studierende der Fachrichtungen Wirtschaftsingenieurswesen, Maschinenbau oder ähnlicher Fachrichtungen
• Erfahrungen im Bereich LCA sind sehr vorteilhaft
• Grundsätzliches technisches und ökonomisches Verständnis von Energiespeichertechnologien
• Gute Kenntnisse von MS Office, insb. Excel
• Eigenverantwortliche und ergebnisorientierte Arbeitsweise