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Festkörperbatterien: Deutschland startet Forschung für die nächste Akkugeneration

Photo by Vlad Tchompalov on Unsplash
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Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) startet einen neuen Kompetenzcluster für Festkörperbatterien. Ziel des mit rund 16 Millionen Euro geförderten Clusters ist es, die Grundlagen von Festkörperbatterien zu erforschen und die gewonnenen Erkenntnisse direkt in die Anwendung zu bringen.

Bei der Festkörpertechnologie, die als nächste Generation von Batterien gilt, wird ein fester und kein flüssiger Elektrolyt verwendet. Dadurch können beispielsweise in der Elektromobilität deutlich höhere Reichweiten von über 500 km und schnelleres Laden im Minutenbereich bei gleichzeitig erhöhter Sicherheit erreicht werden.

„Wenn wir wollen, dass die Menschen die Chancen der Elektromobilität nutzen, müssen wir mit der Forschung zeigen, wie es funktioniert. Die Batterie ist der Schlüssel für mehr Reichweite und schnelleres Aufladen. Wir müssen bei Batterien vorankommen und mehr Leistung erreichen. Die Kompetenz ist in Deutschland vorhanden und wir werden jetzt den Transfer beschleunigen. Das ist auch eine Frage von Wertschöpfung bei uns im Land.“ – Anja Karliczek, Bundesforschungsministerin

Die Realisierung und insbesondere die Produktion solcher Festkörperbatterien sind aber noch mit großen Herausforderungen verbunden. Im Mittelpunkt steht dabei die systematische Erforschung der benötigten Materialien, ihrer Eigenschaften und ihrer Herstellung.

Dazu bündelt das BMBF in dem neuen Cluster die Kapazitäten von 14 Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen aus ganz Deutschland. Koordiniert wird der Cluster durch Prof. Dr. Jürgen Janek von der Justus-Liebig-Universität in Gießen. Der Cluster wird durch einen Managementkreis unterstützt, dem Vertreter der Clusterpartner und der Industrie angehören.

Batterien sind heutzutage nicht mehr aus dem täglichen Leben wegzudenken. Sie kommen beispielsweise als Energiequelle für Elektroautos, Mobiltelefone, Uhren, stationäre Stromspeicher für die Energieversorgung, Werkzeuge oder Gabelstapler zum Einsatz. Für die unterschiedlichen Anwendungen werden auch unterschiedliche Batteriesysteme verwendet. In jedem Fall müssen dabei die Energiedichte weiter erhöht sowie eine schnelle Ladung und ein sicherer Betrieb ermöglicht werden.

Weitere Bausteine der Batterieforschungsstrategie des BMBF sind neben dem neuen Cluster (FestBatt) die „Excellent Battery Zentren“ und der Kompetenzcluster zur Batteriezellproduktion (ProZell) sowie die in Planung befindliche „Forschungsfabrik Batterie“. Weiter konzipiert das BMBF derzeit gemeinsam mit dem Bundeswirtschaftsministerium einen „Aktionsplan Batterie Innovativ – Batterieforschung und Batteriezellfertigung in Deutschland“.

„FestBatt“ besteht insgesamt aus fünf Verbundprojekten: drei Material- und zwei Methodenplattformen. In der ersten Projektphase steht die reproduzierbare Herstellung geeigneter Festelektrolyte im Fokus, die Auswahl kompatibler Materialien gilt als essenziell für das spätere Zelldesign.

Quelle: BMBF – Pressemeldung vom 08.10.2018

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