02. Mai 2024

Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger und Ministerialdirektor Michael Kleiner vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus zu Besuch in Ulm
 
Die Herstellung neuartiger Hochleistungsbatterien für Elektrofahrzeuge und stationäre Speicher ist in Deutschland einen wichtigen Schritt vorangekommen. Am 2. Mai 2024 wurde am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), einem Partner-Institut des HIU, eine Pilotanlage eingeweiht, die erstmals hierzulande die Produktion von innovativen Batteriematerialien und deren Vorprodukten im Maßstab von bis zu 100 Kilogramm außerhalb der Industrie ermöglicht. Zur Einweihung anwesend waren Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger und Ministerialdirektor Michael Kleiner vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus. Der Baubeginn der Anlage erfolgte im Dezember 2022. Sie wurde mit Fördermitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt. Den Neubau des bundesweiten Leuchtturms der deutschen Batterieforschung namens „Powder-Up!“ förderte das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus des Landes Baden-Württemberg finanziell.
 
„Die neue Produktionsstätte Powder-Up! für die Herstellung von hochenergetischen und umweltfreundlichen Batteriematerialien ist ein zentraler Baustein für den Aufbau einer wettbewerbsfähigen und nachhaltigen Batteriewertschöpfungskette in Deutschland und Europa. Damit wird auch die technologische Souveränität im Bereich Batteriefertigung weiter vorangetrieben. Die deutsche Batterieforschung ist spitze, jetzt müssen wir den Transfer in die Anwendung verbessern und neue, innovative Infrastrukturen hierfür schaffen. Mit der Pilotanlage Powder-Up! am ZSW in Ulm und der Forschungsfertigung Batteriezelle in Münster entsteht in Deutschland ein zusammenhängendes Forschungsökosystem für die Entwicklung innovativer Batterietechnologien ‚Made in Europe‘. Diese Forschungsinfrastruktur stärkt die Position Deutschlands als führender Standort für die Batterieproduktion. Nun liegt es an der Industrie, dieses Angebot für einen schnellen Markthochlauf zu nutzen“, betont Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger.
 
Michael Kleiner, Ministerialdirektor im Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus, betonte: „Mit der Landesförderung von insgesamt 10 Millionen Euro leisten wir einen wichtigen Beitrag, damit das ZSW seine Stellung als führendes anwendungsorientiertes Batterieforschungszentrum weiter ausbauen kann.“
 
„Die Performance von Lithium-Ionen-Batterien hängt hauptsächlich von den verbauten Materialien ab. Mit der Pilotanlage „Powder-Up!“ können nun erstmalig außerhalb der Industrie solche Kathodenmaterialien in einer seriennahen Umgebung hergestellt werden“, so Prof. Dr. Markus Hölzle, Mitglied des HIU-Direktoriums. „Wir sind stolz darauf, diese herstellerunabhängige Entwicklungsplattform unseren Partnern aus Industrie und Wissenschaft anbieten zu können. In dem viergeschossigen Powder-Up-Neubau kommen ausschließlich industrieerprobte Maschinen zum Einsatz, um eine erfolgreiche Produktherstellung unter seriennahen Bedingungen zu garantieren.“ 

Kathodenmaterialien industrienah herstellen

Neue Materialien werden zunächst in kleinen Batterieprototypen getestet. Bei erfolgreichen Ergebnissen werden dann jedoch schnell deutlich größere Materialmengen notwendig. Diese konnten bisher nur von den großen industriellen Herstellern geliefert werden, die jedoch meist nicht in Europa produzieren und nur selten bereit sind, ihre besten Produkte an Universitäten oder andere Forschungseinrichtungen abzugeben. Diese Lücke schließt nun Powder-Up. 

Die Powder-Up-Pilotanlage umfasst eine Nutzfläche von 2.400 Quadratmetern und deckt alle Produktionsschritte für die Herstellung von hochenergetischen und umweltfreundlichen Batteriematerialien ab. Dazu gehören eine Fällungsanlage für Vorstufen, eine Hochtemperatur-Wärmebehandlung sowie verschiedene Varianten der Nachbearbeitung. Ebenso integriert sind neue chemische Labore sowie hochpräzise analytische Messgeräte. Die neuen Anlagen ermöglichen es, schnell unterschiedliche Produktmuster herzustellen und diese ebenso schnell zu testen. Mittels digitalisierter Prozessschritte inklusive der zugehörigen Produktanalytik sollen die Entwicklungszyklen weiter verkürzt werden, um Ressourceneinsatz, Produktausbeute und die Performance von Batterien schnell weiter verbessern zu können. 

Die in „Powder-Up!“ hergestellten Materialien, der Fokus liegt auf neuartigen Kathodenmaterialien, können anschließend in Pilotanlagen bei Forschungsinstituten oder bei Batterieproduzenten für Entwicklungen genutzt werden. Chargen bis 100 Kilogramm sind möglich. Erst diese Menge an Material ermöglicht den Bau von originalgroßen Batterien, wie sie später zum Beispiel in Fahrzeugen eingesetzt werden würden. Powder-Up dient darüber hinaus der Erforschung einzelner Produktionsschritte und der hierfür eingesetzten Maschinen. Durch diese Arbeit unterstützt Powder-Up auch den deutschen Maschinenbau, von dem fast alle Maschinen und Anlagen stammen. 

Das Land Baden-Württemberg finanziert das Powder-Up-Gebäude mit 10 Millionen Euro. Die Pilotanlage mit allen Anlagenteilen, der Gebäude- und Sicherheitstechnik sowie die notwendige Analytik wird mit 24 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziell gefördert. 

Investitionen, Innovation und Industriezusammenarbeit

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am ZSW erforschen seit über 35 Jahren Funktionsmaterialien für Batterien und Superkondensatoren. Sie verfügen daher über umfassende Erfahrung in der Entwicklung und Verarbeitung maßgeschneiderter Pulver und Pasten. Ein Fokus liegt auf dem Design innovativer Batteriezellen ohne den Einsatz kritischer und umweltschädlicher Roh- und Hilfsstoffe, aber auch auf Batteriezellen mit erhöhter Sicherheit. 

Zur Ausstattung des ZSW in Ulm gehört seit 2014 auch eine große Pilotlinie für die industrielle Produktion von Lithium-Ionen-Zellen bis 80 Amperestunden sowie seit 1998 ein europaweit anerkanntes Batteriesicherheits- und Testzentrum, in dem die Leistungsfähigkeit von Batterien und insbesondere von neuen Batterieprototypen unter extremsten Bedingungen bewertet wird. Hierzu zählen auch bewusst herbeigeführte Batteriebrände in den am ZSW vorhandenen Sicherheitsbunkern. Die Erforschung und Implementierung von Recyclingverfahren für Produktionsabfälle und Metalle aus gebrauchten Lithium-Ionen-Batterien runden die Aktivitäten ab. 

Durch die kontinuierliche und großzügige Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und des Landes Baden-Württemberg wurde in den letzten Jahren ein robustes Ökosystem für die Batteriefertigung in Deutschland aufgebaut. Das ZSW spielt dabei eine Schlüsselrolle im Technologietransfer. Heute arbeiten mehr als 100 Expertinnen und Experten am ZSW in Ulm an innovativen Komponenten für die nächsten Generationen von Batteriezellen. 

Weitere Informationen:
https://www.zsw-bw.de/presse/aktuelles/detailansicht/news/detail/News/innovative-batteriematerialien-in-deutschland-herstellen-zsw-weiht-pilotanlage-powder-up-ein.html

02. Mai 2024

36 Abgeordnete des Alb-Donau-Kreistages trafen sich in der Universität Ulm, um sich über das aktuelle Forschungsgeschehen zu informieren. Neben den Kreisrätinnen und Kreisräten des Alb-Donau-Kreises war auch Heiner Scheffold, Landrat des Alb-Donau-Kreises, und der neue Ulmer Oberbürgermeister Martin Ansbacher anwesend.

Unter der Moderation von Prof. Michael Weber, Präsident der Universität Ulm, gab es Vorträge über Quantencomputing (Prof. Dr. Joachim Ankerhold, Dr. Christian Brand, Prof. Dr. Fedor Jelezko) und Batterieforschung (Prof. Maximilian Fichtner). Anschließend erhielten die Kreisrätinnen und Kreisräte die Möglichkeit, die jeweiligen Forschungsinstitute zu besichtigen.

27. Februar 2024

Die EU strebt bis 2050 Klimaneutralität an. Das Projekt RISEnergy (steht für: Research Infrastructure Services for Renewable Energy) soll auf dem Weg dorthin die Entwicklung von Innovationen für erneuerbare Energien bis zur Markteinführung beschleunigen. Ein Schwerpunkt des Projekts ist es, Forschenden und Unternehmen den Zugang zu Forschungsinfrastrukturen in europäischen und nichteuropäischen Ländern zu erleichtern. Das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) geleitete Projekt startet am 1. März 2024. Die Europäische Kommission finanziert RISEnergy mit rund 14,5 Millionen Euro für viereinhalb Jahre. 
 

RISEnergy: Innovationen für die #Klimaneutralität beschleunigen. Vom KIT koordiniertes EU-Projekt hat technologieübergreifende Förderung und Vernetzung aller Felder der erneuerbaren Energien #EE zum Ziel. https://t.co/pDZBIGcnHF pic.twitter.com/QYsQmzZ5bi

— KIT Karlsruhe (@KITKarlsruhe) February 27, 2024

„Mit RISEnergy entsteht ein europäisches Ökosystem, das alle Felder der erneuerbaren Energietechnologien abdeckt“, erklärt Dr. Olga Sumińska-Ebersoldt, wissenschaftliche Mitarbeiterin am vom KIT in Kooperation mit der Universität Ulm gegründeten Helmholtz-Institut Ulm (HIU) und operative Co-Projektleiterin von RISEnergy. „Wir wollen die Entwicklung vielversprechender Technologien vom Laborlevel bis zur industriellen Reife im großen Maßstab fördern.“ Bislang gab es zwar gemeinsame Forschungsinfrastrukturprojekte für bestimmte Technologien, RISEnergy ist jedoch das erste Projekt von vergleichbarer Größe in Europa, das alle Gebiete der erneuerbaren Energietechnologien abdeckt: Photovoltaik, konzentrierte Solarenergie, Wasserstoff, Biokraftstoffe, Windenergie und Energie aus Wellen und Gezeiten sowie Themen wie integrierte Netze, Energiespeicherung, Materialforschung, Informations- und Kommunikationstechnologien.

Institutionen aus 22 Ländern beteiligt

RISEnergy vereint 69 Technologieinstitute, Universitäten und Industriepartner aus 22 Ländern in einem Konsortium. Diese beteiligen sich etwa mit Infrastrukturen und Fachwissen oder organisatorischer Unterstützung.

Kern des Netzwerks bildet unter anderem die Europäische Energieforschungsallianz EERA (steht für: European Energy Research Alliance). Über 18 sogenannte Joint Programmes stellt EERA weltweit führendes Fachwissen bereit. „Um alle wichtigen Akteure miteinzubeziehen, haben wir die EERA Joint Programmes darum gebeten, die jeweils bedeutendsten Forschungsinfrastrukturen sowie Expertinnen und Experten für RISEnergy vorzuschlagen“, sagt Dr. Myriam E. Gil Bardají, wissenschaftliche Mitarbeiterin am HIU, Koordinatorin des EERA Joint Programmes zur Energiespeicherung und ebenfalls operative Co-Projektleiterin von RISEnergy. Die Beteiligung von Organisationen aus den USA, Kanada und Japan stellt die Verbindung zu Innovationen außerhalb Europas sicher.

Forschende können sich bewerben

Im Rahmen von RISEnergy öffnen 84 Forschungsinfrastrukturen aus 19 europäischen Ländern sowie den USA, Kanada und Japan ihre Anlagen für externe Forschende und Entwicklerinnen und Entwickler aus Unternehmen. Diese können sich um eine Nutzung bewerben. Ein Expertinnen- und Expertenausschuss entscheidet über die Vergabe. RISEnergy deckt die Betriebskosten der Forschungsinfrastruktur sowie Reise- und Unterkunftskosten. Der Großteil des Projektbudgets ist dafür vorgesehen.

Das Angebot richtet sich ausdrücklich auch an kleine und mittlere Unternehmen. Der unkomplizierte Zugang zu Großforschungsinfrastrukturen soll deren Innovationsentwicklung unterstützen. „Wir bieten eine kostenlose Nutzung von Laboren. Forschende und Fachleute aus Unternehmen können reisen, Ideen austauschen und Experimente durchführen“, so Sumińska-Ebersoldt.

Vernetzung, Austausch und Kommunikation

„Bei erneuerbaren Energien redet man immer über Kombinationen von Technologien“, sagt Dr. Peter Holtappels, Gruppenleiter am Institut für Mikroverfahrenstechnik des KIT und wissenschaftlicher Koordinator bei RISEnergy. Dass sich Fachleute aus unterschiedlichen Themengebieten gegenseitig verstehen, sei deshalb wichtig. „Wer Energiespeicher baut oder sich mit Photovoltaik oder Wind und Wellen beschäftigt, bewegt sich normalerweise in seiner eigenen Community. Wir wollen diese Menschen zusammenbringen, indem wir Austausch und interdisziplinäre Kommunikation stärken.“ Geplant sind dazu Workshops und Beratungsdienste zu übergeordneten Themen wie Lebenszyklusanalysen sowie Projekte zur Standardisierung von Terminologien und Datenverarbeitung. „Im Fokus stehen auch digitale Werkzeuge für die Energiewende: Künstliche Intelligenz wird dabei helfen, Eigenschaften von Materialien und Geräten zu optimieren oder kritische Materialien der Lieferketten zu ersetzen“, sagt Dr. Holger Ihssen vom Büro Brüssel der Helmholtz-Gemeinschaft, das zur Gründung des neuen Forschungskonsortiums beigetragen hat.

Aufgabe des Projektteams ist es auch, auszuwerten, welche Fördermaßnahmen sinnvoll sind. Dazu kommt die Entwicklung von Roadmaps für politische Entscheidungstragende.

Über RISEnergy (Research Infrastructure Services for Renewable Energy)

RISEnergy ist Teil des Förderprogramms für Forschung und Innovation Horizon Europe und Teil des Moduls „Materialien für Energie“ der weltweiten zwischenstaatlichen Initiative „Mission Innovation“. Kern des Projektkonsortiums bildet die Europäische Energieforschungsallianz EERA, die größte Forschungsgemeinschaft für kohlenstoffarme Energien in Europa und wichtiger Akteur im Strategieplan für Energietechnologien (SET) der EU. Forschende und Unternehmen können sich im Rahmen von Trans-National Access (TNA)-Programmen um eine Nutzung von Forschungsinfrastrukturen bewerben. Die Laufzeit des vom KIT koordinierten Projekts ist vom 1. März 2024 bis 31. August 2028. Die Auftaktveranstaltung findet am 12. und 13. März 2024 in Brüssel statt.

Weitere Informationen:
European Energy Research Alliance
Institut für Mikroverfahrenstechnik des KIT

Über das KIT

Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22 300 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.

Bild: Forschung zur Herstellung klimaneutraler Kraftstoffe im Energy Lab am KIT. Europas größte Forschungsinfrastruktur für erneuerbare Energien wird ebenfalls Teil des Ökosystems von RISEnergy. (Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)

27. Februar 2024

Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) und das Helmholtz-Institut Freiberg (HIF) bestätigen gemeinsam die Wirkung einer Graphit-Wiederaufbereitungstechnologie des australischen Unternehmens EcoGraf. Die Firma reinigte die zurückgewonnenen Graphitpartikel von Lithium-Ionen-Batterien und ließ anschließend das Material durch deutsche Forschungseinrichtungen überprüfen.

Veröffentlichter Artikel zu diesem Projekt: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cey2.483

Das Forschungsprogramm zielte auf einen Vergleich der elektrochemischen Leistung des recycelten Graphitmaterials mit vergleichbaren kommerziellen Produkten ab. Die Studie konzentrierte sich dabei auf die Rückgewinnung und Reinigung von Graphit aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien und umfasste eine Mischung aus NMC- und LCO-Batteriechemie. Durch Schaumflotation konnte Graphit erfolgreich aus der sog. „Schwarzen Masse“ zurückgewonnen und das resultierende Konzentrat einer Reinigung unterzogen werden.

Die Testergebnisse bestätigten, dass die elektrochemische Leistung des zurückgewonnenen Graphits aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien mit der des brandneuen kommerziellen Anodengraphits übereinstimmt, wie in der folgenden Zusammenfassung dargestellt. Es wurde festgestellt, dass die Struktur und Morphologie des recycelten Graphits im Vergleich zu reinem kommerziellem Graphit in Anodenqualität im Wesentlichen unverändert sind und dass der recycelte Graphit trotz einiger geringfügiger Verunreinigungen aus dem Recyclingprozess eine bemerkenswerte reversible spezifische Kapazität von mehr als 350 mAh/g bietet.

Neu zusammengesetzte Kathodenzellen aus recyceltem Graphit und Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2(NMC532) weisen eine hervorragende Zyklenstabilität mit einer Kapazitätserhaltung von 80% nach 1.000 Zyklen auf, d.h. sie sind vergleichbar mit der Leistung von Referenz-Vollzellen, die aus reinem Material bestehen. Weitere Verfeinerungen der Elektrolytzusammensetzung führten zu einer bemerkenswerten Stabilität, was sich in einem vernachlässigbaren Kapazitätsverlust und einer gleichbleibenden Leistung über längere Zyklentests hinweg zeigte.

Eine der Innovationen des australischen Startups besteht darin, recyceltes Graphit mit hochwertigem tansanischem Graphit zur Herstellung von Anoden zu mischen und so nachhaltige Batterielösungen voranzutreiben und eine hohe Leistung in Lithium-Ionen-Zellen sicherzustellen.

Das Forschungsprogramm wurde in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) durchgeführt. Die Projektergebnisse sind eine weitere Validierung der Wirksamkeit des Graphitreinigungsprozesses für die Herstellung von Hochleistungsbatteriegraphit.

Weiterführende Informationen:
https://www.ecograf.com.au/

30. Januar 2024

Die Nachfrage nach Energiespeichern wächst weltweit. Lithium-Ionen-Batterien werden sie aufgrund des Einsatzes kritischer Rohstoffe nur bedingt decken. Die Suche nach alternativen Batterietechnologien läuft daher auf Hochtouren: Ein vielversprechendes Projekt mit dem Namen „Vier-Volt-Natrium-Ionen-Batterie“ (4NiB) soll hier Fortschritte erzielen. In dem Vorhaben entwickelt das HIU gemeinsam mit dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) mit drei renommierten Partnern Natrium-Ionen-Batterien, die nicht nur leistungsstark und kosteneffizient sind, sondern auch eine umweltfreundliche Alternative darstellen. Vorgesehen ist, dass auch Bioabfälle eingesetzt werden. Die Batterien sollen auf Elektrofahrzeuge im Stadtverkehr und stationäre Batteriespeicher zugeschnitten sein. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt unter dem Förderkennzeichen 03XP0572 mit 1,35 Millionen Euro über einen Zeitraum von drei Jahren.

Neben dem ZSW und dem HIU in Ulm gehören das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sowie das Forschungszentrum Jülich GmbH mit dem Institut für Energie- und Klimaforschung zu den Projektpartnern des 4NIB-Konsortiums. Weiterer Partner ist die Albert Ludwigs Universität Freiburg mit dem Freiburger Materialforschungszentrum (FMF).

4.700 Gigawattstunden bis 2030

In den Zukunftsszenarien für eine nachhaltige Energieversorgung sind Batterien ein Schlüsselelement und unverzichtbar, insbesondere zur Speicherung von regenerativ erzeugtem Strom und für die Elektromobilität. Der prognostizierte Anstieg des Bedarfs an Energiespeichern von 700 Gigawattstunden (2022) auf 4.700 Gigawattstunden (2030) erfordert nicht nur die Produktion der Batterien, sondern auch die Bereitstellung der hierfür notwendigen erheblichen Mengen an Rohstoffen.

Natrium statt Lithium

Eine derzeit junge, aber stark aufstrebende Technologie sind Natrium-Ionen-Batterien. Bei ihnen übernimmt Natrium die Aufgabe von Lithium. Natrium ist in großen Mengen vorhanden und kostengünstig, da es beispielsweise aus Natriumchlorid (Meersalz) gewonnen werden kann.

Die weiteren Schlüsselmaterialien der Natriumionen-Batterien enthalten weder Kobalt, noch Nickel oder Lithium und können somit ohne kritische Rohstoffe hergestellt werden. Durch den Verzicht auf teure Kupferfolien in der Batterie und Ersatz des heute in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Graphits durch alternative Kohlenstoffverbindungen, die aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden können, lassen sich zudem nicht nur Kosten reduzieren, sondern auch die Nachhaltigkeit weiter verbessern.

In China werden solche Natriumionenbatterien bereits kommerzialisiert, Europa muss daher so schnell wie möglich nachziehen. Bis zum wirklichen Massenprodukt werden jedoch noch einige Jahre vergehen, denn es muss viel an diesem neuen Batterietyp optimiert werden.

Revolutionäre Anodentechnologie: Hartkarbon ersetzt Grafit

Im Fokus des Vier-Volt-Natrium-Ionen-Batterie-Projekts steht die Entwicklung und optimale Abstimmung von Anoden, Kathoden und Elektrolyten, um eine leistungsstarke, kostengünstige und umweltfreundliche Natrium-Ionen-Batterie zu realisieren. Das Hauptziel des Projekts besteht darin, eine Hochleistungszelle im Pouch-Format zu präsentieren, die eine spezifische Energie von über 200 Wattstunden pro Kilogramm erreicht.

Kathodenseitig steht die Entwicklung von Hochvoltkathoden mit vier Volt im Fokus. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung sicherer, hochspannungsstabiler Mischphosphate aus Polyanionen. Mithilfe von Simulationen wird die optimale Zusammensetzung der eingesetzten Übergangsmetalle ermittelt, um die gespeicherte Energie zu maximieren. Die Anode wird auf der Basis von Hartkohle aus Bioabfall hergestellt, wobei Vorprodukte genutzt werden, die es in Deutschland reichlich gibt.

Der Elektrolyt wird eine nicht-wässrige Flüssigkeit sein, der zur Erhöhung der Leitfähigkeit und der Sicherheit eine sogenannte ionische Flüssigkeit zugesetzt werden kann. Es sollen zudem Strategien zur Vorladung (Vor-Sodierung) solcher Batterien entwickelt werden, um so die Energie in der Batterie zu maximieren.

Über das ZSW

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) gehört zu den führenden Instituten für angewandte Forschung in den großen Themen der Energiewende: Photovoltaik, Windenergie, Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyse, eFuels, Circular Economy, Politikberatung sowie die Nutzung von KI zur Prozess- und Systemoptimierung. Gemeinsam mit der Industrie ebnen wir neuen Technologien den Weg in den Markt. An den ZSW-Standorten Stuttgart und Ulm arbeiten dafür mehr als 300 Kolleginnen und Kollegen sowie rund 100 wissenschaftliche und studentische Hilfskräfte. Das ZSW betreibt ein Testfeld für Windenergie und ein weiteres Testfeld für PV-Anlagen. Das ZSW ist Mitglied der Innovationsallianz Baden-Württemberg (innBW), einem Bündnis aus zehn wirtschaftsnahen Forschungseinrichtungen.

Weitere Information:
https://www.zsw-bw.de/presse/aktuelles/detailansicht/news/detail/News/natrium-ionen-batterien-auf-basis-nachwachsender-rohstoffe-fuer-den-markt-vorbereiten.html

22. November 2023

Am 22. November besuchte eine Delegation des schwedischen Batterie- und Zellherstellers Northvolt das Helmholtz-Institut in Ulm. Northvolt betreibt seit einigen Jahren neben dem Batteriebau auch eine eigene Zellfertigung und errichtet im norddeutschen Heide (Dithmarschen) nun ein weiteres Werk zur Zellherstellung. Die Kapazität des ersten deutschen Werks soll bei voller Produktion eines Tages ca. 60 GWh betragen und ausreichen, um eine Million Fahrzeuge anzutreiben.

Der Besuchstermin der Northvolt-Delegation diente in erster Linie dem Knüpfen weiterer Kontakte zur Ulmer Batterieforschung. Gemeinsame Themen waren zukünftige, innovative Zellchemien für Batteriezellen, die Ausbildung von Fachkräften für den Batteriesektor, Prozesse in der Zellfertigung sowie der europäische Wirtschaftsstandort für Batterieproduktion. 
 

Welcome to HIU, @northvolt! ?? 1 day after Northvolt's announcement to soon produce #sodium-ion #batteries a NV delegation visited our institute in Ulm. Lots of intense talks, great getting to know you! @MaxFichtner @ClusterPolis @CELEST_18 @uni_ulm @DLR_Energie @KITKarlsruhe pic.twitter.com/D87Vx2X6Xd

— Helmholtz Institute Ulm ? (@HelmholtzUlm) November 23, 2023

Northvolt fokussiert sich als Hersteller von Lithium-Ionen-Zellen auf Anwendungen in Elektroautos sowie in stationären Energiespeichern.

Erst kürzlich gab der Zellhersteller bekannt, nun auch Natrium-Ionen-Batterien zu entwickeln. Der Hersteller kündigte eine Natrium-Zelle an, die kostengünstiger und nachhaltiger produziert sein soll als die heute üblichen Natrium-Ionen-Zellen aus Asien. Die Zellchemie wird in den Northvolt Labs, in Västerås in Schweden, entwickelt. Northvolt gab in einer Pressemitteilung an, die eigenen Natrium-Ionen-Batterien zunächst nur für stationäre Anwendungen ausgelegt zu haben und noch nicht für die Elektromobilität.

Links: https://northvolt.com/products/cells/sodium-ion/

4. Oktober 2023

Polymerelektrolyte haben eine lange Geschichte in der Batterieforschung. Sowohl die Materialentwicklung als auch unser grundlegendes Verständnis über Ionentransportmechanismen in Polymeren haben sich mit ihr weiterentwickelt. Heute stehen wir an einem Scheideweg, an dem Forschende viele mögliche Wege in die Zukunft der Batterien sehen – und eine Vielzahl von Batterietechnologien zur Auswahl haben. Die Diversifizierung in vielen verschiedenen Zellchemien eröffnet neue Wege, die es zu erforschen gilt. Experten regen dazu an, einige Konzepte und Erkenntnisse vergangener Tage komplett neu zu überdenken.
 

This week our colleagues, Sergio Rodríguez, María Martínez & Maica Morant together with Prof. Armand, took part in #ESPE23 – 1st European Symposium on #Polymer #Electrolytes for #Battery Applications of the @ClusterPolis, at @KITKarlsruhe.
?Thanks for the valuable contributions! pic.twitter.com/nKU8K0LQfT

— CIC energiGUNE (@energigune_brta) September 29, 2023

Während des ersten Europäischen Symposiums über Polymerelektrolyte für Batterieanwendungen (ESPE23), das vom 25. bis 27. September 2023 im Karlsruher Institut für Technologie stattfand, kamen mehr als 100 Teilnehmer aus ganz Europa zusammen, um ihre neuesten Ergebnisse zu präsentieren und sich zu vernetzen.

Auf dem Programm standen 30 Vorträge sowie eine Poster Session, mehrere Networking Sessions und ein Symposium-Dinner. Bing-Xuan Shi, Doktorand an der Justus-Liebig-Universität Gießen, wurde mit dem von rhd instruments GmbH & Co. KG zur Verfügung gestellten Posterpreis, für seine herausragende Forschungsarbeit, die er auf dem Symposium präsentierte, ausgezeichnet.

Links:
https://www.postlithiumstorage.org/de/news-events/detailseite/1st-european-symposium-on-polymer-electrolytes-for-battery-applications
https://www.postlithiumstorage.org/en/espe23

16. September 2023

HIU-Direktor Professor Maximilian Fichtner ist in diesem Jahr mit dem „Ulmer Köpfchen“ ausgezeichnet worden. Das „Ulmer Köpfchen“ ehrt Menschen, die mit ihrer Arbeit Besonderes für die Gesellschaft bewirkt haben. Fichtner wurde als Forscher für seine Arbeit an der „Batterie der Zukunft“ geehrt.
 

Gülay Kul & our director @MaxFichtner were awarded with the „Ulm Köpfchen“ 2023. Gülay Kul is spokesperson for the #Ulm Women’s Forum. Kul & Fichtner have committed themselves to social issues in Ulm & were therefore selected from several candidates. https://t.co/JhryYJhPBc pic.twitter.com/ahEW75BHsr

— Helmholtz Institute Ulm ? (@HelmholtzUlm) September 18, 2023

Neben Maximilian Fichtner erhält in diesem Jahr auch Gülay Kul, Integrationsmanagerin im Landkreis Biberach, die Auszeichnung für ihre Arbeit. Zum eigens zusammengestellten Findungskomitee zählten heuer unter anderem Neu-Ulms Oberbürgermeisterin Katrin Albsteiger und Ulms Bürgermeisterin Iris Mann.

Zurück geht das „Ulmer Köpfchen“ auf den Ulmer Goldschmiedemeister Wolf-Peter Schwarz, der bereits in den 1990-er Jahren individuelle Köpfchen angefertigt und verkauft hatte. Im Jahr 2020 wollte er seinen Köpfchen aber einen zeitgemäßen Sinn geben – als Zeichen der Gemeinschaft und des Zusammenhalts.

Es sollten diejenigen Menschen geehrt werden, „die fernab des lauten Mainstreams Dinge tun oder sagen, die niemand von ihnen erwartet hätte“, heißt es dazu auf der Website. Entscheidend dabei sei jedoch, dass damit ein soziales oder gemeinschaftliches Ziel verfolgt werde.

Links:
https://www.zukunft-mit-koepfchen.de/ulmer-koepfchen-2023/
https://www.schwaebische.de/regional/ulm-alb-donau/ulm/warum-dieser-ulmer-batterieforscher-mit-koepfchen-geehrt-wird-1900356
https://www.augsburger-allgemeine.de/neu-ulm/ulm-ulmer-professor-macht-batterieforschung-fuer-alle-verstaendlich-id67777311.html

Helmholtz Institute Ulm Electrochemical energy storage (HIU)

Helmholtzstraße 11

89081 Ulm

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Tel.: +49 (0731) 50 34001

Fax: +49 (0731) 50 34009

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