Mit der rasanten Verbreitung batterieelektrischer Antriebslösungen und insbesondere durch die umfassende Dekarbonisierung und Elektrifizierung des Transportsektors hat die weltweite Nachfrage nach Hochleistungsbatterien in den letzten Jahren massiv zugenommen – und dieser Aufwärtstrend beschleunigt sich kontinuierlich. Marktprognosen zeigen, dass sich die Anzahl der zugelassenen Elektrofahrzeuge (EV) global in den kommenden Jahren vervielfachen wird. Infolge dieses exponentiellen Wachstums entstehen in hoher Taktzahl neue Industrieanlagen zur Aufbereitung, Produktion und zum Recycling von Batteriezellen, was entscheidend zu einer geschlossenen Kreislaufwirtschaft und der effizienten Wiederverwendung wertvoller Batteriematerialien beiträgt.
Auf der anderen Seite führt das explosive Wachstum dieses jungen Sektors zu einer spürbaren Verzögerung bei der offiziellen Standardisierung der verfahrenstechnischen Abläufe und Sicherheitsvorschriften. Obwohl die prozesssichere Handhabung von Batteriematerialien von elementarer Bedeutung für den Umweltschutz, die nachhaltige Entwicklung (ESG) und die Arbeitssicherheit im Werk ist, wurden branchenspezifische Standards bislang kaum flächendeckend etabliert. Derzeit basieren die in den Produktionslinien angewendeten Praktiken und Sicherheitskonzepte primär auf technologischen Analogien und Adaptionen aus anderen etablierten Industriezweigen, wie etwa der chemischen Prozessindustrie.
Während die offiziellen Normanforderungen in diesem Sektor noch in der Entwicklung sind, hat Tamtron in enger Kooperation mit führenden Kunden der Batterieindustrie die Arbeitssicherheit bei der Handhabung von Batterierohstoffen bereits maßgeblich optimiert und zahlreiche Potenziale für kontinuierliche Prozessverbesserungen identifiziert.
Die sichere Handhabung von Batteriematerialien stellt komplexe verfahrenstechnische Herausforderungen
Je stärker die industrielle Verarbeitung von Batteriematerialien im Großmaßstab (Gigafactories) voranschreitet, desto intensiver wird der gesamte Produktionsprozess mit spezifischen Arbeitssicherheitsrisiken konfrontiert. Parallel dazu unterliegt der Sektor zunehmend strengen industriellen Auflagen. Allgemeine mechanische Gefahren, die beispielsweise beim Handling schwerer Big Bags auftreten, lassen sich bereits heute durch die konsequente Einhaltung der EU-Maschinenrichtlinie effektiv beherrschen und technologisch minimieren.
Die Handhabung von Batterierohstoffen (wie Lithium-, Kobalt- oder Nickelverbindungen) weist jedoch hochgradig spezifische Merkmale hinsichtlich des Arbeitsschutzes auf. Die kritischste Komponente ist der kontinuierliche Umgang mit toxischen Gefahrstoffen. Die in den Aktivmaterialien enthaltenen Schwermetalle sind beim Einatmen extrem gesundheitsschädlich und müssen auch bei direktem Hautkontakt zwingend vermieden werden. Sichere Arbeitsprozesse verlangen daher vom Bedienpersonal das konsequente Tragen von Ganzkörper-Schutzanzügen sowie hochentwickelten Atemschutzmasken.
Tamtron unterstützt die Arbeitssicherheit in der Batterieindustrie durch innovative Engineering-Lösungen
Die primäre Gefahr bei diesen verfahrenstechnischen Prozessen geht von der Entstehung ultrafeiner Stäube aus. Dieser feine Partikelstaub erhöht das Risikopotenzial der Batteriematerialien massiv, da er sich extrem leicht über die Arbeitskleidung und das Schuhwerk des Personals unbemerkt in der gesamten Produktionsumgebung verteilt. Da die nachträgliche Beseitigung oder Absaugung von Feinstaub in offenen Systemen technisch hochgradig komplex und ineffizient ist, muss die Staubentwicklung bereits direkt an der Entstehungsquelle (Source Capture) so effektiv wie möglich unterbunden werden.
Um dieses gravierende Problem verfahrenstechnisch zu lösen, hat Tamtron im Zuge intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit (R&D) maßgeschneiderte Anlagensysteme konstruiert, die eine Staubfreisetzung insbesondere bei der Entleerung von Big Bags technologisch ausschließen. Bei diesem geschlossenen System werden die Großgebinde mechanisch gegen eine integrierte, spezialisierte Schneidklinge angehoben. Diese bricht den Taschenboden des Bags präzise auf und ermöglicht eine absolut kontrollierte, staubfreie Schwerkraftentleerung direkt in den nachgelagerten, hermetisch abgedichteten Prozessbehälter. Bei einer alternativen, von Tamtron entwickelten High-End-Methode wird der Auslaufstutzen des Big Bags über ein definiertes Gegenstück mechanisch fixiert und mittels einer pneumatischen Klappenvorrichtung hermetisch und gasdicht mit dem Annahmesystem verriegelt.
Trotz dieser exzellenten technologischen Meilensteine forciert Tamtron die kontinuierliche Weiterentwicklung seiner Systeme permanent, um eine noch sicherere Handhabung von Batteriematerialien zu garantieren und die strengen Anforderungen der internationalen Batterieindustrie vorausschauend zu erfüllen. Bei dieser anspruchsvollen Entwicklungsarbeit ist entscheidend, dass in einer derart schnell wachsenden Pionierbranche fertige Lösungen „von der Stange“ schlichtweg nicht existieren. Genau hier greift die Kernkompetenz von Tamtron: Die schlüsselfertige Projektierung maßgeschneiderter Sonderanlagen, die für den Kunden das verfahrenstechnisch sicherste, praktischste und wirtschaftlichste Endergebnis realisieren.
