BMW spart bei Batterien über 50 Prozent – KI ersetzt ganze Testreihen 

Die Batterie entscheidet darüber, wie teuer ein Elektroauto ist und wie schnell es gebaut werden kann. In der Batteriezellfertigung verändert sich dieser Prozess gerade deutlich: KI übernimmt Aufgaben, die bisher viele Tests erforderten. Sie berechnet früh, wie sich eine Batteriezelle später verhält. Das spart Material und Zeit und verändert Abläufe im Werk spürbar.

Neue Forschungsergebnisse aus einem Projekt der BMW Group und dem Exzellenzzentrum für Robotertechnologie der Universität Zagreb (CRTA) zeigen, wie groß der Effekt sein kann. In einzelnen Prozessschritten sinkt der Material- und Zeitaufwand um mehr als 50 Prozent. Auch etablierte Abläufe stehen vor Veränderungen. Ein kompletter Produktionsschritt könnte künftig entfallen.

KI verändert die Batteriezellfertigung schneller als erwartet

Die Herstellung von Batteriezellen gilt als komplex. Viele Testreihen sichern Qualität und Leistung ab. Jede Variante muss geprüft werden. Das kostet Zeit, verbraucht Material und blockiert Anlagen.

Die neue Technik nutzt vorhandene Versuchsdaten und kombiniert sie mit Echtzeitdaten aus der Produktion. Daraus entstehen präzise Vorhersagen. Die Software erkennt früh, wie sich eine Zelle später verhält. Dadurch sinkt die Zahl klassischer Tests deutlich. Für die Produktion bringt das klare Vorteile: Anlagen laufen länger im Regelbetrieb. Engpässe treten seltener auf. Entwicklungszeiten verkürzen sich spürbar.

Weniger Tests, mehr Tempo – KI spart gezielt Ressourcen

Der Effekt lässt sich konkret beziffern. In einzelnen Prozessschritten sinkt der Aufwand um mehr als die Hälfte. Das betrifft Material und Zeit gleichermaßen.

Die Systeme bewerten nicht nur einzelne Messwerte. Sie analysieren komplette Prozessketten. Daraus entstehen belastbare Prognosen für Leistung und Qualität. Für den Alltag in der Produktion bedeutet das:

• weniger physische Testreihen
• geringerer Materialverbrauch
• schnellere Anpassung von Produktionsparametern

Diese Punkte wirken direkt auf Kosten und Geschwindigkeit.

Ein fester Produktionsschritt könnte bald entfallen

Am Ende der Fertigung folgt bisher eine feste Routine: Nach der ersten Aufladung lagern Batteriezellen für eine bestimmte Zeit unter kontrollierten Temperaturen. Die Branche nennt das „Quarantäne“. Dieser Schritt benötigt Lagerflächen und bindet Ressourcen.

Die neuen Modelle könnten diesen Ablauf überflüssig machen. Sie analysieren die Zellen bereits vorher vollständig. Dadurch lässt sich früh erkennen, ob eine Zelle alle Anforderungen erfüllt. Das spart Platz und beschleunigt den Weg bis zum Einbau ins Fahrzeug.

Batteriezellfertigung mit KI: Daten ersetzen klassische Tests

Das Projekt „Insight“ läuft seit 2024. Teams aus München und Zagreb arbeiten eng zusammen. Studierende und Doktoranden bereiten Produktionsdaten auf und entwickeln daraus Modelle, die Muster erkennen und Vorhersagen treffen. „Wir arbeiten daran, die neu entwickelten KI-Modelle aus der Prototypenumgebung auf einen größeren Maßstab zu skalieren“, sagt Christian Siedelhofer, Leiter Technologieentwicklung Lithium-Ionen-Batteriezellen bei der BMW Group.

Ein Einsatz in der Serienfertigung ist das nächste Etappenziel. „Auch in unserem Produktionsnetzwerk prüfen wir, inwieweit sich die Modelle für weitere Anwendungsfälle eignen“, so Siedelhofer.

Produktion wird planbarer und effizienter

Wenn weniger Tests nötig sind, laufen Prozesse gleichmäßiger. Planung wird einfacher. Produktionslinien lassen sich besser auslasten.

Gleichzeitig sinkt der Bedarf an Rohstoffen. Das betrifft vor allem Materialien, die in Testreihen verbraucht werden. Auch das Thema Wiederverwertung gewinnt an Bedeutung. BMW verteilt die Fertigung auf mehrere Standorte:

• München: Forschung und Entwicklung im Battery Cell Competence Center
• Parsdorf: seriennahe Produktion im Cell Manufacturing Competence Center
• Salching: Recycling im Cell Recycling Competence Center

Dort setzt das Unternehmen ein eigenes Verfahren für Direktrecycling ein.

Zusammenarbeit bringt Wissen schneller in die Praxis

Die Kooperation mit der Universität Zagreb bündelt Fachwissen aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik. Neue Ansätze lassen sich direkt in der Produktion testen. Auch Nachwuchskräfte arbeiten an den Projekten mit. Sie sammeln früh praktische Erfahrung und knüpfen Kontakte in die Industrie.

Stefan Kerscher, Leiter Technologieentwicklung Batteriezelle bei der BMW Group, sagt: „Durch das gemeinsame Projekt begeistern wir Doktoranden und Studierende für die Themenfelder KI und Batteriezelle sowie für die spannenden Tätigkeiten in unseren Batteriezell-Kompetenzzentren.“ Die Ergebnisse fließen direkt in die Weiterentwicklung der Fertigung ein.

Kurz zusammengefasst:

• KI greift direkt in die Batteriezellfertigung ein und ersetzt viele aufwendige Tests durch Datenanalysen, wodurch Material- und Zeitaufwand in einzelnen Schritten um mehr als 50 Prozent sinken.
• Die Technik erkennt früh, wie sich Batteriezellen verhalten, macht Prozesse planbarer und könnte sogar feste Abläufe wie die bisher nötige Lager-„Quarantäne“ nach der Produktion überflüssig machen.
• Die Produktion wird effizienter, günstiger und flexibler, weil weniger Rohstoffe verbraucht werden, Anlagen besser ausgelastet sind und Entwicklung sowie Fertigung enger zusammenarbeiten.

Übrigens: Während KI bereits die Batteriezellfertigung verändert, baut BMW in München parallel ein komplettes Werk für E-Autos um – mit 800 Robotern und deutlich niedrigeren Kosten. Der Umbau findet im laufenden Betrieb statt und soll die Produktion spürbar effizienter machen. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © BMW Group