Accelerating Rate Calorimeter

Kurze Beschreibung

Die Fraunhofer Gesellschaft (FhG) plant in einem mehrstufigen Projekt den Aufbau einer "Forschungsfertigung Batteriezelle" (FFB), in der die neuartigen Batteriezellkonzepte und -prozesse mit digitalisierten, flexiblen und modularen Fertigungsmethoden kombiniert und erforscht werden sollen. Ziel der FFB ist die Absenkung des Entwicklungsaufwandes für die hochskalierte Produktion neuester Lithium-Ionen-Batte- riezellen. Damit soll die FFB das Risiko von industriellen Partnern bei der Überführung neuartiger Zellkonzepte und Produktionstechnologien in die Großserienfertigung wesentlich mindern und die Eintrittshürden für neue Hersteller signifikant reduzieren. Weiter soll die Einrichtung FFB mittel- und langfristig dazu beitragen, die Qualifikation von Fachpersonal für die Batteriezellfertigung zu sichern. Die FhG wurde vom BMBF mit der Planung und Realisierung der FFB im Rahmen des Forschungsvorhabens FoFeBat beauftragt. Die FFB ist eine Fraunhofer-Einrichtung und wird in Münster aufgebaut. Das Wachstum der Infrastruktur vor Ort soll schrittweise innerhalb von mehrstufigen Planungs- und Bauphasen erfolgen. Bereits im zweiten Quartal 2021 wurden erste Forschungsarbeiten im "FFB Workspace" der Alexianer Werkstätten in Münster begonnen. Der erste Bauabschnitt ("FFB PreFab") wurde Anfang 2023 vom Land Nordrhein-Westfalen an die FhG übergeben, während der Bezug des dazugehörigen zweiten Bauabschnitts ("FFB Fab") zu einem späteren Zeitpunkt geplant ist.

Beschreibung der Beschaffung

Die laufenden Teilprojekte 1 bis 3 des Gesamtvorhabens FoFeBat adressieren neben vier Innovationsmodulen hauptsächlich den Aufbau der Infrastruktur in der "FFB PreFab" und "FFB Fab". Dies beinhaltet neben dem Aufbau der Elektrodenfertigung sowie der Produktionslinien für die drei Zelltypen (Rund, Pouch, prismatisch) insbesondere die Realisierung der Rein- und Trockenräume zur Befähigung zukünftiger Arbeiten in der Forschungsinfrastruktur (siehe Abbildung 1). Das Teilprojekt 4 knüpft an die vorgelagerten infrastrukturellen Arbeiten an und visiert zudem weitere Innovationen auf Prozess- und Produktionsebene an. Dazu zählen die Skalierungsforschung von Materialsynthese und Prozessierung von Festkörperelektrolyten, sowie der Erarbeitung von Betriebsbedingungen und der Ermittlung von Sicherheitsaspekten im Zellbetrieb. In den vergangenen Jahren ist die Festkörperbatterie immer mehr in den Fokus der industriellen Forschung gerückt. Dabei konnte sich bisher keines der drei festen Elektrolytsysteme (Oxide, Thiophosphate, Polymer) eindeutig als vielversprechendste Lösung etablieren. Durch die hohen Anforderungen an die Produktionsumgebung und die teils deutlichen Unterschiede bezüglich der benötigten Fertigungsverfahren, Anlagen und Materialien machen die Adaption einer Fertigungsprozesskette für herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien auf die Herstellung von Festkörperbatterien sehr schwierig. Im Teilprojekt 4 sollen die grundlegenden Fragestellungen der Produktion von Festkörperbatterien beantwortet werden und gleichzeitig die notwendige Infrastruktur geschaffen werden, um die Zusammenarbeit mit den zahlreichen industriellen Partnern auch im Bereich der Festkörperbatterie zu ermöglichen. Die Arbeiten in Teilprojekt 4 verteilen sich auf verschiedene Arbeitspakete (AP) und sind auch entsprechend räumlich in sogenannte Innovationslabore getrennt. Es werden alternative Fertigungsverfahren und -technologien aus der Wertschöpfungskette Batteriezelle, mit besonderem Fokus auf die Festkörperbatterie, erforscht. Die verschiedenen Elektrolytsysteme (Thiophosphat, Oxid, Polymer) werden in den Innovationslaboren hochskalig synthetisiert und in verschiedenen Zellchemien auf Leistungsfähigkeit, Betriebsbedingungen und Sicherheitsaspekte untersucht (AP1 und AP4). Zudem sollen die Produktionsschritte der Verdichtung und Fügung der verschiedenen Zellkomponenten studiert werden, um die Grenzflächen innerhalb der Festkörperzelle während des Produktionsprozesses zu optimieren (AP5). Des Weiteren soll die Herstellung von Elektrodenpasten optimiert (AP3) und durch die Verwendung von innovativen Prozessadditiven und neuen Bindermaterialien die während des Produktionsprozesses notwendige Menge von Lösungsmitteln reduziert werden, um die Verarbeitung der gegenüber Lösungsmitteln sehr empfindlichen Elektrolytsysteme zu vereinfachen. Der finale Aspekt der Forschungsaktivitäten betrifft die Assemblierung von Halb- und Vollzellen und den Einfluss verschiedener Umgebungsfaktoren (sog. Mini-Environments) auf die Prozessierbarkeit der verschiedenen Materialien sowie die Integration von relevanter Prüftechnik zur Qualitätssicherung innerhalb des Produktionsprozesses. Im Rahmen des TP4 AP5 wird ein Accelerating Rate Calorimeter (ARC) zur Untersuchung der kalorimetrieschen Eigenschaften von Festkörperbatterien benötigt. Dieses wird in der Leistungsbeschreibung eingehend erläutert und spezifiziert.

Liste und kurze Beschreibung der Regeln und Kriterien

Mit dem Angebot ist mind. eine vergleichbar Referenz aus den letzten 5 Jahren (gerechnet ab dem Ende der Angebotsfrist) einzureichen. Vergleichbar sind Leistungen über die Lieferung von mindestens einem Accelerating Rate Calorimeter. Zu jeder Referenz müssen folgende Angaben getätigt werden: - Name und Gegenstand der Referenzleistung, - Angabe des Auftraggebers unter namentlicher Nennung eines Ansprechpartners mit Telefonnummer und/oder E-Mail-Adresse, - Angabe des Ausführungszeitraums, - Kurzbeschreibung der vom Bieter erbrachten Leistungen. Für die Angabe ist das Formblatt Eignung zu verwenden.

Liste und kurze Beschreibung der Regeln und Kriterien

Bieter müssen eine gültige Betriebs- bzw. Berufshaftpflichtversicherung eines in der EU zugelassenen Versicherers mit einer Versicherungssumme von mind. 2.500.000,00 EUR oder 2.500.000,00 USD je Versicherungsfall, einfach maximiert im Versicherungsjahr, oder eine unwiderrufliche Deckungszusage eines in der EU zugelassenen Versicherers (nicht Maklers), dass im Auftragsfall eine Versicherung mit der oben genannten Mindestsumme und der genannten Maximierung geschlossen werden wird vorweisen und diese mit dem Angebot entweder in Form eines aktuellen Versicherungsnachweises (Kopie ausreichend) oder einer unwiderrufliche Deckungszusage eines in der EU zugelassenen Versicherers (Kopie ausreichend) einreichen. Der Nachweis darf nicht älter als 6 Monate sein. Neben der EU-Zulassung des Versicherers selbst kann auch eine subsidiäre Versicherung eines in der EU zugelassenen Versicherers mit den o. g. Deckungssummen nachgewiesen werden. Die subsidiäre Versicherung muss gleich aus welchem Grund, insbesondere wegen Ausschlüssen, Erschöpfung der Versicherungssumme, Insolvenz des Versicherers oder Ablehnung der Deckung unverzüglich und ohne weitere Prüfung der vorrangigen Versicherung eintreten und den Schaden regulieren. Die subsidiäre Versicherung leistet in jedem Fall, sofern der Versicherungsnehmer nachweist, dass eine vorrangige Deckung nicht oder nicht innerhalb von 30 Tagen erfolgt. Der Versicherungsnachweis ist in deutscher Sprache abzufassen. Die vorgenannten Kriterien müssen diesem Versicherungsnachweis zu entnehmen sein.

Genaue Informationen über Fristen für Überprüfungsverfahren

Ein Nachprüfungsantrag ist gemäß § 160 Abs. 3 S. 1 Nr. 4 GWB unzulässig, soweit mehr als 15 Kalendertage nach Eingang der Mitteilung des Auftraggebers, einer Rüge nicht abhelfen zu wollen, vergangen sind. Weiter wird auf die Rügeobliegenheit gemäß § 160 Abs. 3 S. 1 Nr. 1 bis 3 GWB und die - gegebenenfalls verkürzte - Frist des § 134 Abs. 2 GWB hingewiesen.