Neugestaltete Lernfabrik der TU Braunschweig eröffnet

(openPR) Die Lernfabrik nutzt die Batteriezellproduktion als praxisnahes Beispiel, um zentrale Herausforderungen und Lösungsansätze moderner industrieller Produktion greifbar zu machen. Kaum eine andere Technologie verbindet die Themen Verfahrens- und Fertigungstechnik, Digitalisierung, Material- und Energieeffizienz, Kreislaufwirtschaft und industrielle Transformation so deutlich wie die Batteriezellproduktion.

„Braunschweig gehört zu den führenden Standorten der Batterieforschung in Deutschland. Die neue Lernfabrik ergänzt dieses starke Innovationsökosystem ideal: Sie macht nachhaltige und zirkuläre Produktion erlebbar und bringt Forschungsergebnisse schneller in die Anwendung. Ich danke dem Bund für die Unterstützung dieses wichtigen Vorhabens sowie allen Partnerinnen und Partnern vor Ort, die zum Erfolg beigetragen haben. Die Investition stärkt Niedersachsen als Wissenschafts- und Industriestandort dieser Schlüsseltechnologie und schafft beste Voraussetzungen für die Fachkräfte von morgen“, sagt Niedersachsens Wissenschaftsminister Falko Mohrs.

„Mit der neuen Lernfabrik unterstreicht die TU Braunschweig ihren Anspruch, aktuellste Forschung mit innovativen Lehrformaten zu verzahnen und damit die Zukunftskompetenzen der Studierenden zu stärken. Zugleich treiben wir damit die berufsbegleitende Qualifizierung in der Industrie mit neuesten Prozessen und Entwicklungen aktiv vor“, betont TU-Präsidentin Angela Ittel.

„Braunschweig ist Zentrum einer der forschungsintensivsten Regionen Europas und hat einen hohen Anteil an Beschäftigten im Bereich Forschung und Innovation“, sagt Oberbürgermeister Dr. Thorsten Kornblum. „Die Lernfabrik verbessert noch einmal die Voraussetzungen, dass das so bleibt. Sie stärkt den Wissenschafts- und Bildungsstandort Braunschweig, und zugleich mit dem Schwerpunkt der Batteriezellfertigung eines der Cluster, die hier in Braunschweig und der Region ganz stark sind. Ich danke dem Land Niedersachsen und der Technischen Univer-sität Braunschweig, dass sie mit immer neuen, innovativen Ideen und Konzepten all dies wei-ter voranbringen.“

Die Lernfabrik – ein hybrides Lernökosystem

Die Lernfabrik verbindet reale Produktionsprozesse mit digitalen und immersiven Lernwelten. Mit mehr als 25 Maschinen und Anlagen sowie drei spezialisierten Forschungs- und Lernräumen wird die gesamte Wertschöpfungskette der zirkulären Produktion abgebildet. Hier wird Wissen nicht nur vermittelt, sondern kann auch unmittelbar angewendet werden. Unter dem Leitmotiv „Learn. Innovate. Teach.“ versteht sich die Lernfabrik als offener Raum für Lernen, Innovation und Forschung.

• Kernstück ist die „Battery Production“, abgebildet vom EducationLab der Battery Labfactory Braunschweig (BLB), einer Pilotlinie für die zirkuläre Produktion zylindrischer 21700-LFP-Lithium-Ionen-Batteriezellen. Der Produktionsablauf umfasst die Bereitstellung (recycelter) Ausgangsmaterialien, die Elektrodenproduktion, die Zellassemblierung sowie die anschließen-de Formierung einschließlich einer Endkontrolle.

• In der „Component Integration“ werden die gefertigten Batterierundzellen in ein modular aufgebautes Modellfahrzeug verbaut. Das Fahrzeug ist als kreislauffähiges Produkt realisiert und wird mit Hilfe eines hybriden Montage- und Demontagesystems montiert und demontiert.

• Im „NerveCenter“ werden Produktions- und Prozessdaten analysiert und visualisiert, um Ent-scheidungsprozesse in zirkulären Produktionssystemen mithilfe Künstlicher Intelligenz zu unterstützen. In der hier bereitgestellten virtuellen Umgebung werden Fabrikmodelle, Mixed-Reality-Anwendungen und eine digitale Lernplattform zu immersiven und kollaborativen Lehr- und Lernsettings miteinander verknüpft.

Zielgruppe der Lernfabrik

Die Lernfabrik richtet sich insbesondere an Fach- und Führungskräfte im Kontext der industriellen Transformation sowie an Studierende ingenieurwissenschaftlicher und interdisziplinärer Studiengänge. Darüber hinaus sollen auch Schülerinnen und Schüler im Rahmen der MINT-Förderung sowie die interessierte Öffentlichkeit angesprochen werden.

„Mit der Lernfabrik schaffen wir einen Ort, an dem zentrale Zukunftsthemen wie Digitalisierung, Nachhaltigkeit und Zirkularität konkret erlebbar werden. Unser Anspruch ist es, Menschen dazu zu befähigen, die Produktion von morgen verantwortungsvoll, ressourceneffizient und digital mitzugestalten“, sagt Professor Christoph Herrmann, Professor für Nachhaltige Produktion & Life Cycle Engineering an der TU Braunschweig sowie Leiter des Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST.

„Das EducationLab zur Batteriezellproduktion komplettiert die deutschlandweit einzigartige Forschungsinfrastruktur der BLB, des Fraunhofer-Zentrums für Energiespeicher und Systeme ZESS und zukünftig auch des in Braunschweig entstehenden Center for Circular Production of Next Batteries and Fuel Cells (CPC)“, erläutert Professor Arno Kwade, Vizepräsident für Transfer und Innovation der TU Braunschweig und Vorstandssprecher der BLB.

„Die Lernfabrik ermöglicht die Wissensvermittlung entlang der Wertschöpfungskette von der Rohstoffgewinnung bis zum Recycling. Sie wird ein wichtiger Lehr- und Lernort für die Studiengänge „Batterie- und Wasserstofftechnologie“ (B.Sc.) und „Battery and Hydrogen Techno-logies“ (M.Sc.) werden“, ergänzt Professorin Sabrina Zellmer, Professorin für Batterie- und Brennstoffzellen-Prozesstechnik an der TU Braunschweig und am Fraunhofer IST.

Hintergrund: Batterien als Schlüsseltechnologie für die zirkuläre Produktion der Zukunft

Batterien sind eine Schlüsseltechnologie für zahlreiche zukunftsweisende Anwendungen. Sie bilden das Herz moderner Produkte des täglichen Lebens. Gleichzeitig wächst mit dem steigenden Bedarf an Batteriesystemen auch die Bedeutung nachhaltiger Produktions- und Recyclingprozesse. Zirkuläre Produktionsansätze gewinnen zunehmend an Bedeutung. Ziel ist es, Materialien und Produkte möglichst lange im Kreislauf zu halten, Ressourcen effizient zu nutzen und Rohstoffe durch Wiederverwendung und Recycling zurückzugewinnen.

Damit verändern sich auch die Anforderungen an industrielle Produktionssysteme. Gefragt sind Lösungen, die Digitalisierung, ökologische Nachhaltigkeit und wirtschaftliche Produktion miteinander verbinden. Der Aufbau eines leistungsfähigen deutschen und europäischen Batterie-Ökosystems erfordert deshalb nicht nur technologische Innovationen, sondern vor allem auch Menschen, die diese Systeme entwickeln, betreiben und weiterdenken können. Genau hier setzt die Lernfabrik an: Sie schafft eine praxisnahe Umgebung für die Aus- und Weiterbildung hochqualifizierter Fach- und Führungskräfte.

Auch für zukünftige Expert*innen außerhalb der Batteriezellproduktion ermöglicht die Lernfabrik die Vermittlung wichtiger Fach- und Handlungskompetenzen für moderne industrielle Produktionssysteme. Die in der Lernfabrik erlernten Methoden und Technologien, etwa Produktionsplanung und -steuerung, Kreislaufwirtschaft, Datenanalyse, Künstliche Intelligenz oder Mensch-Roboter-Kollaboration, lassen sich auf zahlreiche weitere Branchen und industrielle Anwendungen übertragen.

Finanzierung

Die Neugestaltung der Lernfabrik erfolgte im Rahmen des Projekts „LEBAZ – Lernfabrik für zirkuläre Batterieproduktion“. Das Projekt wurde mit rund 3,7 Millionen Euro vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen des Dachkonzeptes „Batterieforschung“ gefördert (FKZ 03XP0479). Zusätzlich investierte die TU Braunschweig durch ein Zusammenwirken mit der Fakultät Maschinenbau und beteiligten Instituten rund 1,5 Millionen Euro aus eigenen Mitteln in die räumliche und technische Ausstattung.

Partner der Lernfabrik

Die TU Braunschweig hat die Lernfabrik gemeinsam mit den Instituten der Battery Labfactory Braunschweig (BLB), dem Fraunhofer IST sowie weiteren Partnern aus Wissenschaft, Forschung, Industrie und Verbänden realisiert. Dieses starke Netzwerk steht für interdisziplinären Austausch und soll weiter wachsen, um den nachhaltigen Wissenstransfer zwischen Forschung, Lehre und industrieller Anwendung noch gezielter voranzubringen. Als Mitglied der International Association of Learning Factories ist die TU Braunschweig Teil eines weltweiten Netzwerks von mehr als 30 universitären Lernfabriken. Dieses internationale Bündnis verfolgt das Ziel, Lernsysteme so zu gestalten, dass komplexe technische und organisatorische Zusammenhänge moderner Industrieumgebungen praxisnah vermittelt und die dafür notwendigen Kompetenzen gezielt aufgebaut werden.

wissenschaftliche Ansprechpartner:
Technische Universität Braunschweig
Die Lernfabrik
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