Universität St. Andrews führend bei der Batterieforschung

Der Eden Campus an den Ufern der Mündung des Flusses Eden, vier Meilen nördlich von St. Andrews, ist Teil der weltberühmten Universität St. Andrews. Der Eden Campus war 1855 ursprünglich eine Destillerie und später eine Papierfabrik und wurde 2010 von der Universität zu einem Zentrum für erneuerbare Technologien und Innovation umfunktioniert. Ziel ist es, Forscher, lokale Unternehmen und Start-ups zusammenzubringen, um intelligente Energielösungen zu entwickeln. Auf dem Campus befindet sich das neu errichtete Colin Vincent Center for Battery Technology, eine Einrichtung, in der die weltweit führenden Batterieforschungsprogramme der Universität präsentiert werden. Diese Einrichtung verwaltet die Produktion von Batterien im kommerziellen Maßstab und ermöglicht so eine Skalierung vom Forschungs- auf den Produktionsmaßstab, wodurch sie sich fest an der Spitze der Forschung zu neuen Batteriechemien positioniert. Im Zentrum dieses Gebäudes befindet sich ein Batterietrockenraum mit extrem niedrigem Taupunkt, der von Munters entwickelt, geliefert und installiert wurde. Dieser klimatisierte Batterietrockenraum ist von zentraler Bedeutung für die Batterieforschung und entscheidend für den Umgang mit empfindlichen Chemikalien wie Lithium und Natrium-Ionen.

Projekt und Installation

Man wendete sich an Munters als bekanntem Anbieter von Lösungen für Batterietrockenräume, nachdem man ähnliche Systeme an Universitäten in ganz Großbritannien gesehen hatte. In enger Zusammenarbeit mit der Universität empfahl Munters einen maßgeschneiderten schlüsselfertigen Batterietrockenraum, der die Installation, Inbetriebnahme und Wartung der HLK-Anlage umfasste. Der Vorschlag basierte auf der Errichtung eines Standard-Trockenraums in einem brandneuen Gebäude, das später Colin Vincent Center for Battery Technology getauft wurde. Die Innenfläche des Trockenraums beträgt ca. 119 m2 und der Taupunkt liegt je nach Belegung typischerweise bei -40 °C bis -50 °C. Der Zugang zum Trockenraum erfolgt über eine an der Außenseite des Trockenraums eingebaute Schleuse. Dies ist eine wichtige Funktion, die das Raumklima vor Außenluft schützt, wenn Personen den Trockenraum betreten und verlassen, was effektiv über ein Ampelsystem gesteuert wird. Bei der Einschätzung der Anforderungen an diesen Trockenraum war es wichtig, die aktuellen Bedürfnisse der Universität und ihrer Nutzer zu verstehen und zukünftige Entwicklungen in der Chemie zu berücksichtigen. CFD-Modellierung wurde eingesetzt, um einen geeigneten Luftstrom um alle Anlagen herum sicherzustellen, und es wurde auch eine Zugangstür zu den Anlagen installiert. „Die Hauptnutzer sind kleine Unternehmen, die Batterien herstellen und Technologien in die Gigascale-Fabriken bringen wollen“, so Professor John Irvine von der Universität St. Andrews. „Obwohl Lithium sehr gut ist, gibt es nicht genug Lithium, um unseren Bedarf zu decken. Neue Chemikalien wie die Natrium-Ionen-Technologie, die zu geringeren Kosten und einem nachhaltigeren Batterietyp führt, sind erforderlich." Darüber hinaus arbeitet die Universität mit einer Reihe von Unternehmen an verschiedenen Lithium-Batterie-Technologien. Bei der Arbeit mit diesen Chemikalien sind extrem trockene Bedingungen in der hergestellten Zelle von entscheidender Bedeutung, um Produktverluste und -schäden zu vermeiden. Design und Nachhaltigkeit „Der Trockenraum an der Universität St. Andrew wurde mit besonderem Augenmerk auf Nachhaltigkeit entworfen“, sagt Jason Bettles, Business Development Manager bei Munters. Der installierte Munters DSS 1300 ist mit dem Wärmerückgewinnungssystem Munters Green Power Purge ausgestattet, das die Leistung des Regenerationserhitzers um etwa 30 % reduziert. Darüber hinaus gibt es einen zusätzlichen Kaltwassererzeuger, der das Entfeuchtungssystem bedient und mit Wärmerückgewinnung ausgestattet ist. „Damit können wir Abwärme zum Nachwärmen des Entfeuchtungsprozesses nutzen.“ Zusammenarbeit mit Munters Professor Irvine fährt fort: „Munters verfügt über eine Wissensbasis, die wirklich wichtig ist.“ Wenn man mit der Technologie nicht vertraut ist, ist es gut, eine stabile Basis zu haben, auf die man zugreifen kann.“ Auf die Frage, wie es ist, mit Munters zusammenzuarbeiten, antwortet John: „Der Hauptvorteil der Zusammenarbeit mit Munters besteht darin, dass sie eine nachgewiesene Erfolgsbilanz haben. Wir sind sehr zufrieden mit dem, was wir mit Munters erreicht haben, und würden sie wieder empfehlen."