Um die Energiewende erfolgreich zu verwirklichen und regenerativ erzeugte Energie zu speichern, werden bessere Batterien benötigt. Die auf zehn Jahre angelegte europäische Forschungsinitiative Battery 2030+ bringt führende Wissenschaftler und Unternehmen aus ganz Europa zusammen, um entscheidende Fortschritte in der Batteriewissenschaft und -technologie zu erreichen. Das Vorbereitungsprojekt dazu startet im März und legt die Basis für die Initiative zu Batterietechnologien der Zukunft.

Das Ziel von Battery 2030+ ist die Entwicklung von hochmodernen Batterien der Zukunft, die der europäischen Industrie zur Verfügung stehen sollen. Da Batterien zu den Schlüsseltechnologien gehören, um den CO₂-Ausstoß lokal und global im europäischen Energiesystem maßgeblich zu reduzieren, werden neue Generationen von extrem leistungsstarken, sicheren und kostengünstigen Batterien benötigt.

Europäisches Forschungskonsortium

Das Konsortium von Battery 2030+ besteht europaweit aus fünf Universitäten, acht Forschungszentren, drei Industriefachverbänden und einem Unternehmen. Aus Deutschland sind neben der Universität Münster das Forschungszentrum Jülich mit dem Helmholtz-Institut Münster (HI MS), das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Fraunhofer-Gesellschaft beteiligt.

Die Forschungsinitiative Battery 2030+ wird von Kristina Edström, Professorin der Anorganischen Chemie an der Uppsala Universität in Schweden, koordiniert. "Mit Battery 2030+ stellen wir uns allen Herausforderungen, die uns bei der Herstellung von Hochleistungsbatterien begegnen", sagt die Wissenschaftlerin. "Dafür etablieren wir eine Plattform, die durch Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz (KI) neue Batteriematerialien schneller entdeckt. Interessant sind vor allem Schnittstellen in den Batterien, an denen Reaktionen ablaufen, welche die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen. Wir werden intelligente Funktionen des gesamten Systems bis hin zur Batteriezellebene entwerfen und ein besonderes Augenmerk auf das Thema Nachhaltigkeit legen", sagt Edström.

Roboter testen Materialproben

"Es geht in Battery 2030+ insbesondere auch darum, die Art und Weise, wie wir bislang Forschung und Entwicklung betrieben haben, grundlegend zu ändern, zum Beispiel, indem wir KI einbeziehen", betont Professor Maximilian Fichtner, Leiter der Arbeitsgruppe Energiespeichersysteme am Institut für Nanotechnologie des KIT. Diese könnte aufgrund von KI-basierter Datenauswertung an vielen von Robotern hergestellten Einzelproben lernen, wie sich bestimmte Materialien verhalten, und die Frage beantworten, wie ein Material gestaltet sein muss, um bestimmte Eigenschaften zu erhalten. "Indem wir europaweit die Expertise auf den Teilgebieten zusammenbringen, haben wir die Chance in der Batterieentwicklung weltweit vorne mitzumischen, auch im Wettbewerb mit den USA und Asien", betont Fichtner.

"Mit diesem kooperativen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben werden wir über die europäischen Ländergrenzen hinweg gemeinsam die Zellchemien und -technologien zukünftiger Super-Batterien definieren und realisieren", sagt Professor Martin Winter, Leiter des MEET-Batterieforschungszentrums der Universität Münster und des HI MS.

Zehnjährige Dauer gibt Planungssicherheit

"Die zehnjährige Laufzeit der Initiative Battery 2030+ gibt den Beteiligten die Planungssicherheit, die in der Wissenschaft gebraucht wird, wenn man an den Grundfesten der Methodik rütteln will", betont Fichtner. (hp)