Das gab es im Rahmen des 5. Lasersymposiums Elektromobilität

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Die wirtschaftliche Lasertrocknung ersetzt den Gasofen

Tatsächlich erobern Laser immer wieder neue Bereiche, führen die Experten weiter aus. Und die Bandbreite reicht vom Oberflächenstrukturieren mittels Ultrakurzpulslaser (Fraunhofer ILT), dem kompletten Entlacken von Hairpins (Clean-Lasersysteme GmbH aus Herzogenrath), dem Entfernen von Kabelisolierungen (SLCR Lasertechnik GmbH aus Düren) bis hin zum aktuellen Thema Trocknen. Derzeit müssten die Pasten für Anoden und Kathoden nämlich noch in rund 100 Meter langen Konvektionsöfen getrocknet werden, die bisher fast ausschließlich mit Erdgas auf Temperatur gebracht werden.

Eine Alternative entsteht unter Führung der Laserline GmbH aus Mülheim-Kärlich im Forschungsprojekt IDEEL (Implementation of Laser Drying Processes for Economical & Ecological Lithium Ion Battery Production). Und bei Versuchen am ILT gelang es erstmals, die Elektrodenpaste auf Anoden und Kathoden im Rolle-zu-Rolle-Verfahren mit dem Laser zu trocknen. Laserline-Manager Mathias Schlett stellte auf dem Symposium auch gleich einen starken Infrarotdiodenlaser mit 45 Kilowatt Leistung vor, mit dem sich der Energieverbrauch extrem senken lassen soll. Experten rechnen mit einer Ersparnis von 50 bis 85 Prozent. Gleichzeitig ließe sich mit den Lasern das Trockentempo verdoppeln und der benötigte Anlagenplatz verringern. Das avisierte Ziel der Projektteilnehmer ist eine Bandgeschwindigkeit von 30 Metern pro Minute.

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Prof. Arnold Gillner, Abteilungsleiter Business Development am Fraunhofer ILT, im Rahmen des 5. Lasersymposiums Elektromobilität: „Es ist nicht nur wichtig, den Energieverbrauch bei der Fertigung von Batterien langfristig zu senken. Wir müssen ihre Energiedichte durch neue Materialien erhöhen.“(Bild: Fraunhofer ILT)

Dr. Alexander Olowinsky, Abteilungsleiter Fügen und Trennen am Fraunhofer ILT: „Das geplante Battery Launch Center NRW ergänzt die bereits bestehende FFB-Einrichtung. Es erforscht die Verfahrensfragen zur Batteriezellen-Produktion. Unser BLC.nrw entwickelt die Anlagentechnik und das nötige Know-how, um aus den Zellen ein komplettes Batteriesystem herzustellen.“(Bild: Fraunhofer ILT)

Matti Autioniemi, Geschäftsführer und Mitgründer des Startups Aurora Powertrains Oy aus Rovaniemi in Finnland: „Wegen der hohen Energiedichte und der IP67-Klassifizierung sind bereits mehrere Unternehmen an unserem Batteriekonzept interessiert.“(Bild: Fraunhofer ILT)

Dr. André Häusler, Gruppenleiter für Fügen von Metallen am Fraunhofer ILT, stellte das geplante Battery Launch Center NRW vor, das bereits Partner wie Kuka, LBBZ oder die RWTH Aachen University als Unterstützer gewinnen konnte.(Bild: Fraunhofer ILT)

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So versucht man Laserprozesse besser zu verstehen

Wichtig ist bei allen Laserprozessen ein besseres Verständnis der Vorgänge – etwa im Schmelzbad, womit wir wieder beim Laserschweißen wären. Gehring Technologies überwacht dazu das Laserschweißen von Hairpins zum Beispiel mit Röntgenstrahlung. Das Unternehmen Semikron hingegen prüft die Laserschweißstellen in der Leistungselektronik mit Ultraschallmikroskopie. Andere setzen auf komplexere Verfahren wie etwa die optische Kohärenztomographie (OCT). Christoph Spurk vom Lehrstuhl für Lasertechnik LLT der RWTH Aachen University reist sogar zweimal pro Jahr zum Synchrotron ans Forschungszentrum DESY in Hamburg, um Laserprozesse besser zu verstehen.

Das Beobachten derselben ist immens wichtig, meint auch LSE-Mitinitiator Olowinsky, gibt aber zu bedenken, dass alle zwar den Laserprozess beobachten, aber nur wenige ihn regeln – und wenn doch, dann häufig nur von Prozess zu Prozess. Auch Multisensoranwendungen seien aktuell angesagt, um an vielen Stellen Messsignale zu erhalten. „Ich bin mir allerdings sicher, dass das Messverfahren zweitrangig ist. Es kommt auf die intelligente Auswertung der Daten an“, bemerkte Olowinsky zu diesem Trend.

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Stand: 08.12.2025

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