Distribution und Forschungspartner
»Wenn es noch keine Lösung gibt, entwickeln wir eine«
Lösungsorientiert, individualisierbar, wirtschaftlich und zeiteffizient: Diese Attribute sind bei der Entwicklung von zukunftsfähigen Applikationen essenziell und entscheiden häufig über die Serienreife. Hier setzt Rutronik System Solutions an und realisiert mit Partnern spannende Innovationen.
Was brauchen unsere Kunden? Wohin entwickelt sich der Markt und welchen Mehrwert können wir neben unserer Kernkompetenzen in der Logistik und Distribution bieten? So lauten die Kernfragen, denen sich Rutronik mit Blick in die Zukunft stellt.
[Innovationen entstehen im interdisziplinären Austausch
Ist kundenseitig bereits ein konkretes Problem bekannt, setzt Rutronik direkt bei dieser Thematik an und prüft im ersten Schritt, ob bereits ein Lösungsansatz vorhandenen ist, der »nur« angepasst und nachjustiert werden muss. Und wenn es noch keine Lösung am Markt gibt, dann setzt Rutronik auf eigene Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten. Im Rahmen von Rutronik System Solutions arbeitet der Distributor mit externen Entwicklungspartnern und pflegt eine enge Zusammenarbeit mit unterschiedlichsten Forschungsbereichen an Hochschulen und Universitäten.
Ein ganz aktuelles Beispiel ist die Kooperation mit der Technischen Universität Chemnitz im Rahmen des SmartHouB-Forschungsprojektes: Rutronik übernimmt hier die Position eines Industriebeirates und ist damit ab Labor in die Entwicklung einer funktionalen, intelligenten Batterieverpackungstechnologie involviert, die mehr Sicherheit und Ausfallschutz in der E-Mobilität verspricht. Als weltweiter Distributor von u. a. Lithium-Ionen-Zellen, Super-Kondensatoren und BMS-ICs sammelt das Unternehmen in intensiven Beratungsgesprächen mit Marktführern entscheidende Informationen und Anforderungsprofile über die zukünftige Systemlandschaft, welche es konsolidiert und dem universitären Forschungspartner zur Verfügung stellt. Dadurch profitieren beide Seiten von expliziten Einblicken, die ohne eine Zusammenarbeit nur schwer gewonnen werden könnten.
[Verbrenner-Aus 2035 fordert kostenoptimierte E-Mobilitätslösungen
Nicht erst seit der Entscheidung des EU-Parlaments im Februar 2023 ist der Markt rund um E-Mobility auf zwei wie auch auf vier Rädern äußerst dynamisch. Eine wichtige Position hinsichtlich Kostenstruktur, Leistung, Sicherheit, Reichweite und Effizienz nehmen die jeweiligen Fahrzeugbatterien ein. Aufgrund der massiven Nachfrage steigt für die Hersteller der Preisdruck in den Bereichen Entwicklung und Produktion enorm. Das SmartHouB-Projekt verspricht einen innovativen Ansatz, der auf einem intelligenten Gehäuse mit integrierter gedruckter Elektronik basiert.
[Sicherheit oder Leistung – nicht mehr die Frage
Jede Batteriezelle birgt eine potenzielle Fehlerquelle. Um jedoch die für ein E-Auto nötige Kapazität zu erreichen, müssen je nach Zellgröße hunderte oder tausende Batteriezellen integriert werden. Zur Gewährleistung der Sicherheit sind Batteriemanagementsysteme (BMS) zuständig, die die Leistung einer Batterie oder gegebenenfalls des kompletten Batterie-Stacks reduzieren, falls es durch Fehlfunktionen zu einer gefährlichen Hotspot-Entwicklung und unerwünschten Wärmeentwicklung kommt.
Aber: Das passiert häufig schon bei verhältnismäßig geringen Temperaturen von 30 bis 40 °C bzw. 40 bis 50 °C. Batteriezellen weisen außerdem naturgemäß, z. B. im Bereich der Anschlusskontakte, eine stärkere Wärmeentwicklung auf. Die Temperaturüberwachung jeder einzelnen Batteriezelle durch die jeweilige Integration entsprechender Sensoren ist aber wirtschaftlich nicht sinnvoll.
[Funktionalisierte Kohlenstoff-Nanoröhrchen als Basis
Das Projekt »Smart lightweight functionalized materials for Housing of Batteries«, SmartHouB, unter der Leitung der TU Chemnitz widmet sich dieser Herausforderung. Um eine funktionale und intelligente Batterieverpackungstechnologie zu entwickeln, werden gedruckte Nanokomposit-Sensoren in ein Materialsystem integriert. Dieses wird für die mechanische Struktur eines Batteriepacks verwendet.
Kohlenstoff-Nanoröhrchen (Carbon-Nanotubes; CNTs) sind für eine Vielzahl an Sensorik-Anwendungen bedeutend. Gerade im Bereich der Nanokomposit-Sensoren werden sie aufgrund ihres hohen Aspektverhältnisses, ihrer ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften sowie ihrer guten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit eingesetzt. Die Wissenschaftler an der TU haben hierzu ein spezielles Verfahren entwickelt, um stabile und möglichst homogene Dispersionen und somit reproduzierbare Sensoreigenschaften zu erzielen. Das ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur Serienreife und hin zu einer für den breiten Batteriemarkt wirtschaftlichen Relevanz.
Die CNT/Lösungsmittel-Dispersion wird auf ein Substrat oder direkt auf die Applikation aufgebracht. Durch Veränderungen der Konzentration, Art und mit einer weiteren Funktionalisierung der vereinzelten CNTs ist es möglich, zusätzliche Sensoreigenschaften einzustellen. Daraus können multifunktionale und auf verschiedenste Anwendungsbereiche maßgeschneiderte Sensoren resultieren, die neben physikalischen Größen wie Druck und Dehnung auch selektiv Gase oder die Temperatur messen.
- »Wenn es noch keine Lösung gibt, entwickeln wir eine«
- [Sensoren auf Polymer-Basis
