Fortschritt in der Batteriezellfertigung:
Wie die BMW Group KI nutzt.

Weniger ausprobieren, früher wissen, was funktioniert: Im Battery Cell Competence Center (BCCC) pilotiert die BMW Group KI-Modelle, die Zeit, Kosten und Rohstoffe in der Batteriezellfertigung deutlich senken können. Ein Blick in die Entwicklung einer Technologie, die Erkenntnisse schneller in die Praxis bringt  und so den Fortschritt in der Batteriezellfertigung beschleunigt.

Batteriezellen zu entwickeln, gleicht oft einem Marathon aus Testreihen. Jede kleine Änderung im Prozess muss sich beweisen. Das kostet Zeit, bindet Anlagen und verbraucht Ressourcen. Hier bringt die BMW Group jetzt Künstliche Intelligenz (KI) ins Spiel: Im BCCC in München erprobt das Unternehmen KI-Modelle, die die Batteriezellfertigung schneller, präziser und effizienter machen sollen. 

Diese Modelle nutzen bestehende Versuchsdaten und Echtzeitdaten aus der Produktion, um Prozessparameter und die spätere Leistung von Batteriezellen vorherzusagen. Wie bei einem erfahrenen Koch gilt auch hier: Wer Zutaten, Temperatur und Timing beherrscht, erzielt schneller gute Ergebnisse. Diese Lernkurve überträgt die BMW Group mit KI auf die Batteriezellfertigung.

Wer Batteriezellen entwickelt, kommt an Versuchsreihen nicht vorbei. Erst sie machen sichtbar, an welchen Stellen sich Zellchemie, Produktionsprozesse und Qualität verbessern lassen. An dieser Stelle setzen die neu entwickelten KI-Modelle an: Sie senken in einzelnen Prozessschritten den Material- und Zeitaufwand um mehr als 50 Prozent. Das spart nicht nur Ressourcen und Kosten, sondern bringt auch Tempo in die Entwicklung künftiger Batteriezellen.

Inbesondere KI hilft dabei, diese Prozesse robuster zu machen. Die Modelle erkennen früh, welche Parameter zu welchem Ergebnis führen. So lässt sich Qualität gezielter absichern. Damit entsteht die Batteriezelle nicht nach dem Prinzip Versuch und Irrtum, sondern datenbasiert.

Besonders spannend: Die Vorhersagemodelle verkürzen nicht nur Testreihen. Sie könnten auch einen Schritt in der Zellfertigung grundlegend verändern. Bislang müssen Batteriezellen nach der ersten Aufladung für eine festgelegte Zeit bei genau definierten Temperaturen lagern, bevor sie weiterverarbeitet werden. Diese Phase, die sogenannte „Quarantäne“, benötigt Zeit und belegt Lagerkapazitäten.

Die KI-Systeme sollen Batteriezellen jedoch schon deutlich früher vollständig analysieren können. Wenn sich dieser Ansatz in der Praxis bewährt, könnte die bisherige Quarantänephase künftig entfallen. Das wäre ein spürbarer Sprung in der Fertigung.

Hinter dem KI-Einsatz steht ein klarer Gedanke: Wer Produktionsdaten besser versteht, kann die Fertigung präziser steuern. Muster in den Daten zeigen, welche Einstellungen Leistung, Qualität und Kosten beeinflussen. Aus diesen Mustern entstehen Vorhersagen, die dabei helfen, bessere Entscheidungen zu treffen.

Besonders gilt das für die Batteriezellfertigung. Denn hier entscheiden oft kleinste Abweichungen darüber, wie leistungsfähig, effizient und stabil eine Zelle am Ende ist. 

Die BMW Group denkt schon über den Piloteinsatz hinaus. „Wir arbeiten daran, die neu entwickelten KI-Modelle aus der Prototypenumgebung auf einen größeren Maßstab zu skalieren“, erklärt Christian Siedelhofer, Leiter Technologieentwicklung Lithium-Ionen-Batteriezellen bei der BMW Group. Denkbar sei auch eine Befähigung von Zellherstellern. „Auch in unserem Produktionsnetzwerk prüfen wir, inwieweit sich die Modelle für weitere Anwendungsfälle eignen.“

Damit zeigt die BMW Group: KI ist kein isoliertes Forschungsthema, sondern ein Werkzeug für die industrielle Praxis. Wenn sich die Modelle im größeren Maßstab bewähren, könnten sie an mehreren Stellen der Wertschöpfungskette zum Einsatz kommen.

Die Basis dafür schafft die BMW Group mit gebündeltem Knowhow entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Im Münchner BCCC entwickelt sie Batteriezellen der Zukunft. Im Parsdorfer Cell Manufacturing Competence Center (CMCC) überführt sie das beste Batteriekonzept in eine seriennahe Fertigung. In Salching treibt das Unternehmen gemeinsam mit der Encory GmbH im Cell Recycling Competence Center (CRCC) das Direktrecycling voran.

So verbindet die BMW Group Entwicklung, Fertigung und Recycling. Gerade in diesem Zusammenspiel entfaltet KI ihr volles Potenzial: Sie verbessert nicht nur einzelne Prozessschritte, sondern macht Wissen über die gesamte Kette hinweg nutzbar.

Die Fortschritte entstehen im Forschungsprojekt „Insight“, das die BMW Group seit 2024 gemeinsam mit dem Exzellenzzentrum für Robotertechnologie der Universität Zagreb (CRTA) vorantreibt. Die Hochschule in der kroatischen Hauptstadt bringt Expertise aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik ein. Doktorandinnen, Doktoranden und Studierende strukturieren Produktionsdaten und entwickeln daraus KI-Modelle für Leistung, Qualität und Kosten.

Über die technologische Innovation hinaus stärkt das Projekt auch die Nachwuchsförderung. „Durch das gemeinsame Projekt begeistern wir Doktoranden und Studierende für die Themenfelder KI und Batteriezelle sowie für die spannenden Tätigkeiten in unseren Batteriezell-Kompetenzzentren“, sagt Stefan Kerscher, Leiter Technologieentwicklung Batteriezelle bei der BMW Group. „Wir freuen uns, wenn sich junge Talente für einen Berufseinstieg in unserem Unternehmen entscheiden.“