CrossLab zielt auf die Etablierung eines hochschulübergreifenden, interdisziplinären Netzwerkes von digitalisierten Labormodulen, die vergleichbar mit den Konzepten der Industrie 4.0, bedarfsbezogen in einer Lernumgebung für studierenden-zentrierte Lehre kombiniert werden können. Dafür werden durch die Partner TU Bergakademie Freiberg, TU Ilmenau, TU Dortmund und der NORDAKADEMIE sowohl auf didaktischer, technischer und organisatorischer Ebene Lösungen entwickelt und evaluiert.

• Laufzeit: 01.08.2021 - 31.12.2025
• Projektpartner: TU Dortmund, TU Ilmenau und NORDAKDEMIE

• Förderträger: Stiftung Innovation in der Hochschule

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Das Verbundvorhabens „Hy2Cycle“ zielt auf die Entwicklung ressourceneffizienter und recyclinggerechter Zellen und Stacks für Brennstoffzellen (BZ) und Elektrolyseure (EL). Im Fokus stehen dabei Konzepte für die Technologien der Hochdruck-Alkali-EL/-BZ zur Effizienzsteigerung durch Druckerhöhung und ein reversibles Zellkonzept für die PEM-EL/-BZ. Schwerpunkt beider Konzepte ist die Berücksichtigung eines recyclinggerechten Ansatzes, weshalb von der Auslegung bis zum Betrieb neuartige Recyclingverfahren und Einflüsse auf die Schädigung im Sinne einer Kreislaufwirtschaft erprobt und implementiert werden. Dies setzt die Entwicklung neuer geeigneter Recyclingverfahren voraus. Dafür werden thermische, mechanische und chemische Verfahren entwickelt, die auf die besonderen Bedingungen der Verbundwerkstoffe für Elektrolysezellen angepasst sind. Im Betrieb werden der Einfluss und die Beständigkeit recycelter Materialien betrachtet und über Simulationen Abschätzungen zur Degradation und Altersvorhersage durchgeführt. Energieeffiziente und ressourcenschonende EL und BZ sind die Grundlage für eine erfolgreiche Wasserstoffwirtschaft. Die Sächsische Wasserstoffunion vernetzt die drei jeweils auf ihrem Gebiet besten Kompetenzstandorte Sachsens für die Forschung und Entwicklung von EL, BZ und deren Werkstoffrecycling.

• Laufzeit:                 01.07.2025 - 30.06.2028
• Projektpartner:   TU Dresden, HTW Dresden, TU Chemnitz
• Förderträger:       SAB / EFRE

Das METALLICO-Projekt erforscht die Rückgewinnung von Batteriemetallen. Es besteht aus einem strategischen Konsortium entlang der gesamten Wertschöpfungskette, das primäre und sekundäre Quellen für kritische und Batteriemetalle (wie Lithium, Kobalt, Kupfer, Mangan und Nickel) umfasst. Ziel ist es, neuartige Verfahren zur Herstellung von batterietauglichen Materialien zu erproben und die soziale Akzeptanz, Nachhaltigkeit und wirtschaftlichen Chancen der Lösungen zu demonstrieren. Der Fokus der Arbeiten der TC liegt auf die Gewinnung von Lithiumcarbonat in Batteriereinheit aus spodumenhaltigen Rohstoffen.

• Laufzeit: 01.01.2023 - 31.12.2026

• Förderträger: EU Horizon

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Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) sind spezifisch sehr leichte Kompositmaterialien mit hohen Festigkeitswerten. Sie bestehen aus Kohlenstofffasern und einer Kunststoffmatrix, in die sie eingebettet sind. Im Projekt „PyReCA“ soll mittels mikrowellengestützter Pyrolyse eine neuartige, vollständige Prozesskette für das stoffliche Recycling von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) entwickelt werden. Das Aufgabengebiet erstreckt sich von der mechanischen Aufbereitung CFK-haltiger Abfälle über die Gewinnung von recycelten Kohlenstofffasern (rC-Fasern) und chemischer Vorprodukte aus dem Aufschluss des Verbundwerkstoffs bis hin zur mechanisch-chemischen und thermischen Nachbehandlung der Recyclingprodukte. Das Ziel ist die Entwicklung einer Gesamtanlage, die als Prototyp und Demonstrator zum Einsatz kommen soll.

• Laufzeit: 01.07.2019 - 30.06.2028
• Projektpartner: Linn High Temp GmbH, Grimm Schirp GmbH, LuxChemtech GmbH
• Förderträger: BMWi

Die praktische Ausbildung ist in natur- und ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen eine wichtige Säule des Studiums, wobei die klassischen Praktika häufig aus isolierten Experimenten bestehen, die nicht die Komplexität und Vernetzung realer technischer Prozesse widerspiegeln. Die isolierte Betrachtung von Prozessen verschenkt damit die große Chance, dass in Forschung und Industrie häufig geforderte vernetzte Denken und Arbeiten zu fördern.
Durch die Entwicklung eines forschungsorientierten Laborpraktikums im Projekt ReFineLab sollen die bisherigen Hürden in der Lehr-Lern-Erfahrung überwunden werden. Bisher einzeln betrachtete Prozessschritte, deren Verknüpfung in der Technik oft die größte Herausforderung darstellt, sollen durch eine neuartige Strukturierung des Praktikums realisiert werden. Praktika im Studiengang SINReM bieten sich in diesem Zusammenhang besonders an, da die ganzheitliche Betrachtung von Prozessen im Mittelpunkt des Studiums steht. Im forschungsorientierten Praktikum – ReFineLab – sollen die Studierenden in Kleingruppen aus einem technisch relevanten Rohstoff durch geschickte Kombination von Verfahrensschritten ein Zielprodukt abtrennen. Um dieses Ziel zu erreichen, stehen den Studierenden verschiedene Versuchsanlagen und Analysenmethoden zur Verfügung, die eigenständig zur Bearbeitung der Aufgabenstellung kombiniert werden sollen.

• Laufzeit: 01.04.2024 - 31.03.2026
• Förderträger: Stiftung Innovation in der Hochschule

Gegenstand des Forschungsvorhabens „RegioREC“ ist die Schaffung sicherer, leicht adaptierbarer technologischer Prozessumgebungen für das wirtschaftliche Recycling von multi purpose-Lithium-Ionen-Batterien in standardisierten, regional dezentralen Recyclinganlagen. Der Ansatz ist eine für unterschiedliche Aufbereitungstechnologien offene Plattform, die sich durch eine sensorbasierte Prozessteuerung und integrierte Prozessumgebung in den jeweiligen regionalen Verfahrenskontext einbetten lässt. Diese hohe technologische und datenseitige Interoperabilität ist ein Schlüssel zu breiten Verwertungschancen und macht Recyclingprozesse für lernende Systemlösungen und einen KI-Einsatz zugänglich, wovon perspektivisch auch Recyclingprozesse im Rahmen der Elektromobilität profitieren werden.

Das Teilvorhaben zielt auf die Rückgewinnung von Lithiumhexafluorophosphat (LiPF₆), dem wichtigsten Vertreter der Leitsalze, der in einer Elektrolytmatrix gelöst vorliegt und den Stromtransport ermöglicht. Er ist daher für die Produktion von LIB-Zellen essentiell. Derzeit wird keine Leitsalzrückgewinnung durchgeführt. Alle Recyclingverfahren konzentrieren sich auf die Abtrennung und Rückgewinnung der werthaltigen Elemente Co, Ni und Mn sowie in jüngerer Vergangenheit auch von Li. Mittels eines neuartigen Kreisprozesses wird im Teilvorhaben LiPF₆ zersetzt, damit vom Elektrolyten abgetrennt und abschließend durch eine Re-Synthese wieder zurückgewonnen. Das Arbeitsziel ist die Befähigung zur Rückgewinnung des Leitsalzes im Labor- sowie Demonstratormaßstab mit einer Ausbeute von >90 % und einer battery grade-Reinheit von >99,5 % für einen Wiedereinsatz bei der Zellproduktion

• Laufzeit: 01.07.2025 - 30.06.2028
• Projektpartner: ULT AG, meta Messtechnische Systeme GmbH, DKS GmbH, Fraunhofer IKTS, Fraunhofer IWS
• Förderträger: BMFTR

Im Rahmen dieses Projekts beabsichtigen wir, das SINReM M.Sc. Programm weiterzuentwickeln, um unternehmerische Aspekte zu stärken und den Studierenden neue Einblicke in moderne Technologien und zukünftige Trends zugeben, insbesondere im Hinblick auf DeepTech, grüne und digitale Transformationen.

• Laufzeit: 01.01.2024 - 31.12.2027
• Förderträger: EIT Raw Materials

Ziel dieses Projektes ist es, eine zur Herstellung von Dimethylcarbonat (DMC) und Methylformiat (MeFo) zu realisieren. Diese Stoffe werden nicht nur eine reduzierte CO₂-Bilanz aufweisen, sondern sich auch als ungiftige und gut umweltverträgliche Bausteine der Mobilitätswende eignen, nicht zuletzt da das DMC auch als Elektrolyt essenziell für die E-Mobilität ist. Für eine klimafreundliche Produktion soll CO₂ aus nachhaltigen Quellen genutzt werden, das mit Elektrolysewasserstoff aktiviert in die Wertschöpfungskette eingehen kann. Der Fokus der Arbeiten am Institut für Technische Chemie liegt an der katalytischen Herstellung von Methanol und dessen katalytischen Folgekonversion zu MeFo.

• Laufzeit: 01.03.2023 - 28.02.2026
• Förderträger: Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV)