Für die Verkehrs- und Energiewende müssen Forscher immer leistungsfähigere und nachhaltigere Batterien entwickeln. Aber von der Idee bis zum fertigen Produkt dauert es mit gegenwärtigen Methoden mitunter Jahrzehnte. Mit einer nun fertiggestellten Anlage soll die Batterieentwicklung zukünftig sehr viel schneller gehen.

Sie erledigt die Materialentwicklung vollautomatisch und digital. Rund um die Uhr Batterien bauen, tausende Grenzflächen analysieren, die Ergebnisse mithilfe Künstlicher Intelligenz autonom auswerten und dann gleich das nächste Experiment planen: So funktioniert das autonome Forschungslabor.

Es entstand in einer Kooperation des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), der Universität Ulm sowie des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) und ist nun in Betrieb gegangen. Beim Start mit dabei war die baden-württembergische Wissenschaftsministerin Theresia Bauer.

Entwickelt wurde das Leuchtturmprojekt im Exzellenzcluster POLiS, in dem das KIT gemeinsam mit der Universität Ulm an den Batterien der Zukunft arbeitet. Helge Stein, Professor am KIT und POLiS-Forschungsbereichssprecher erklärt die Vorzüge der Anlage: „Wir sind nun in der Lage, Batterien und deren Einzelkomponenten automatisiert zu synthetisieren und zusammenzubauen, eine Messung anzustoßen und diese vollautomatisiert auszuwerten. Basierend auf der Datenlage kann die KI-gestützte Anlage sogar entscheiden, welches Experiment als nächstes durchgeführt werden soll.“

Suche nach der idealen Kombination

Batterieforschung ist geprägt von der Suche nach der idealen Kombination aus Materialien, deren Zusammensetzung und Verfahrenstechniken. Alle möglichen Variationen mit allen Materialien zu testen, würde mit klassischen Methoden allerdings Jahrtausende in Anspruch nehmen. „Unsere Anlage kann mehrere hundert solcher Variationen am Tag testen. Dies entspricht in etwa dem durchschnittlichen Lebenswerk eines Forschenden“, so Stein. (wa)