01.03.2021

Im Dezember 2019 hat die Europäische Kommission den „European Green Deal“ vorgestellt, eine Reihe politischer Initiativen, die sicherstellen sollen, dass die EU bis 2050 klimaneutral wird.

Diese politischen Initiativen haben ebenfalls starke Auswirkungen auf den Energiesektor und den Energiespeichersektor. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wurde das Programm „StoRIES“ ins Leben gerufen. StoRIES (Storage Research Infrastructure Eco-System) versucht, in Europa ein einzigartiges Ökosystem für die Infrastruktur der Energiespeicherforschung aufzubauen.

Achieving climate neutrality needs several transformational actions. EERA is taking part today in the session „Ready for the 21st century: Driving industrial innovation towards European Green Deal goals“ session at the #EUIndustryDays

— EERA (@EERA_SET) February 25, 2021

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat als Projektkoordinator einen „Proposal“ (Vorschlag LC-GD-9-1-2020) zur Bewältigung der Herausforderungen des Europäischen „Green Deals“ im Bereich der Energiespeicherung vorgelegt.

Das Konsortium aus Technologieinstituten, Universitäten und Industrie umfasst 16 Partner und 31 assoziierte Beteiligte aus 17 Ländern, die alle über einen umfassenden Hintergrund in allen Energiespeichertechnologien (elektrochemische, chemische, thermische, mechanische und supraleitende Magnetspeicher) aufweisen. Mitglieder der Europäischen Energieforschungsallianz (EERA) und der Europäischen Vereinigung für Energiespeicherung (EASE) arbeiten seit langem zusammen und bilden den Kern dieses erstklassigen europäischen Ökosystems.

Die wichtigsten technologischen Ziele von „StoRIES“ sind mit der Entwicklung von Energiespeichern verbunden, indem der Zugang zu erstklassigen Forschungsinfrastrukturen und -diensten ermöglicht wird. Der Schwerpunkt der Verbesserungen liegt in den Materialien für Geräte und der Optimierung hybrider Energiesysteme, um Energietechnologien wettbewerbsfähiger zu machen und Kosten zu senken. Darüber hinaus konzentriert sich der „StoRIES“-Vorschlag auf die Analyse soziotechnischer und ökologischer Aspekte neuer Entwicklungen und Systeme und bietet darüber hinaus Schulungen und Schulungen zu diesen Themen an.

Mehr zu diesem Thema:  https://www.eera-energystorage.eu/stories.html

03.02.2021

Schon am 1. Januar 2021 startete das Batterie-Projekt SIMBA (übersetzt: „Natrium-Ionen- und Natrium-Metallbatterien für eine effiziente und nachhaltige Energiespeicherung der nächsten Generation“).  Das HIU ist einer der zentralen Forschungspartner des internationalen Wissenschaftsprojekts und ist mit einer Reihe von Wissenschaftler*innen beteiligt. Ein digitales Eröffnungstreffen leitete jüngst das ehrgeizige Projekt zur Entwicklung nachhaltiger und sicherer Batterien zur Speicherung erneuerbarer Energien ein.

SIMBA hat das konkrete Ziel, eine sichere und kostengünstige Festkörper-Natriumbatterie-Technologie für stationäre Anwendungen bereitzustellen. Die Reduzierung kritischer Materialien für die Batterieherstellung ist der Kern von SIMBA: Dazu sollen nachhaltige Batteriematerialien erforscht und in zukünftigen Batterien eingesetzt werden, um Versorgungsrisiken und -beschränkungen herkömmlicher Materialen zu reduzieren.

The #SIMBA project has been launched ?? (sodium-ion & sodium metal batteries for efficient & sustainable next-generation energy storage). SIMBA’s goal? To deliver a safe & low-cost all-solid-state-sodium battery for stationary applications @TUDarmstadt https://t.co/MmzLqTziBl

— Helmholtz Institute Ulm (@HelmholtzUlm) February 3, 2021

Daneben sollen die neuen Materialinnovationen bisherige Umweltauswirkungen (z.B. bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien) deutlich verringern. Das Konzept von SIMBA basiert auf der Integration einer Natriummetall-Anode in eine natriumfreie Baugruppenarchitektur, einschließlich eines hochporösen Trägers auf der Anodenseite. Zusätzlich wird die Idee eines ein-ionen-leitenden Verbund-/ Hybridpolymer-Elektrolyten und eines neuen Kathodenmaterials verfolgt.

SIMBA besteht aus einem Konsortium aus 16 Forschungspartnern aus der EU und aus sechs Partnern aus EU-assoziierten Ländern. Gefördert wird das Projekt in Höhe von 8 Mio. Euro, die aus Mitteln des Forschungs- und Innovationsprogramms „Horizont 2020“ der Europäischen Union finanziert werden.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an den Projektkoordinator, Prof. Ralf Riedel: ralf.riedel@tu-darmstadt.de oder besuchen die Website der TU Darmstadt: https://www.tu-darmstadt.de/universitaet/aktuelles_meldungen/einzelansicht_282880.de.jsp

SIMBA wird aus Mitteln des Forschungs- und Innovationsprogramms „Horizont 2020“ der Europäischen Union im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung Nr. 963542 finanziert.

Das HIU produziert den Podcast Geladen („Alles rund um Batterien und Elektromobilität“). Im Dezember 2020 thematisierte eine Podcast-Episode die Entwicklung von Natrium-Ionen-Batterien.

23.12.2020

Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens, Leiterin der Batterieforschung am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und Forschungsbereichsleiterin bei POLiS, ist mit einem der bedeutendsten internationalen Batteriepreise ausgezeichnet worden. Die International Battery Materials Association (IBA) verlieh ihr den Technology-Award 2020. Sie habe mit ihrer Arbeit maßgeblich zur Weiterentwicklung der Batterietechnologie in den vergangenen Jahrzehnten beigetragen.

ZSW-Forscherin erhält IBA Technology Award: Foto: ZSW/ SWU, Rampant-pictures.deDer IBA-Technology-Award geht an Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Ulm. https://t.co/CCL9EYpKe6 pic.twitter.com/ax2ffF9dYG

— Solarserver (@Solarserver) December 22, 2020

Die IBA ist die bedeutendste Vereinigung der Batterieforscher weltweit. Mit den jährlich verliehenen IBA-Awards zeichnet die Vereinigung bedeutende Beiträge zur Batterieforschung und Technologieentwicklung aus, die sich auf die Weiterentwicklung von Energiespeichersystemen ausgewirkt haben. So erhielten 2020 unter anderem die letztjährigen Chemienobelpreisträger Stanley Whittingham, John B. Goodenough und Akira Yoshino die „IBA Medal of Excellenz“ für ihre außergewöhnlichen und lebenslangen Beiträge zur Entwicklung der Lithium-Ionen-Technologie.

Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens forscht seit 1990 am ZSW-Standort Ulm und leitet beim Helmholtz-Institut Ulm die Forschungsgruppe „Composites & Hybrid Materials„. Die Ulmer Wissenschaftlerin erhielt den „IBA-Technology-Award“ für herausragende Beiträge in der angewandten, industrienahen Forschung und Entwicklung von Batterien. Der Fokus ihrer Arbeit liegt auf der Material- und Prozessentwicklung für Lithium-Ionen-Batterien und Post-Lithium-Speichersysteme sowie auf der Produktionsforschung und auf die Untersuchung von Alterungsmechanismen von Lithium-Ionen-Batterien.

09.12.2020

Passgenaue Materialien könnten die Entwicklung leistungsfähiger Batterien, hochgenauer Sensoren oder innovativer Informationstechnologien erheblich beschleunigen. Bisher galt ein solches Materialdesign nach Maß von der atomaren Ebene aufwärts jedoch als Zukunftsmusik. Dies will Professor Carsten Streb mit seinem neuen Projekt „SupraVox“ ändern: Der Chemiker plant, den Polymerisationsprozess von Metalloxiden zu ergründen und letztlich die Kontrolle über Struktur und Reaktivität solcher Materialien zu erlangen. Dafür hat der Wissenschaftler, der am Uni-Institut für Anorganische Chemie I und als Principal Investigator am Helmholtz-Institut Ulm (HIU) forscht, einen ERC Consolidator Grant über rund 2 Millionen Euro eingeworben. Mit diesem Förderinstrument ermöglicht der Europäische Forschungsrat (ERC) herausragenden Wissenschaftlern über fünf Jahre die Umsetzung wegweisender Konzepte und stärkt so die europäische Forschungslandschaft.

Das Projekt SupraVox nimmt eine der großen Herausforderungen der Materialchemie an: Die Forschenden um Professor Carsten Streb wollen die kontrollierte Synthese von Metalloxiden und somit ein gezieltes Materialdesign ermöglichen – von der atomaren Ebene bis hin zu Nano- und Mikrostrukturen. Solche planvoll hergestellten Materialien wären ein Meilenstein auf dem Weg zu effizienten Energietechnologien, zur klimafreundlichen Mobilität und zur industriellen Katalyse. „In der Materialwissenschaft haben Computersimulationen große Fortschritte gemacht: Sie erhöhen das Verständnis für chemische Prozesse und ersetzen viele Laborexperimente. Die Metalloxid-Synthese wird allerdings noch immer nach dem Trial-and-error-Prinzip durchgeführt. Mit dem Projekt SupraVox wollen wir das fundamental ändern und eine kontrollierbare Metalloxid-Polymerisation etablieren“, erklärt Streb. Dafür fehlten den Forschenden bisher ein detailliertes Verständnis der Polymerisationsprozesse sowie die Kontrolle über die gezielte Verknüpfung von einzelnen Bausteinen zu langen Molekülketten.

We are very proud to announce that HIU Professor @carsten_streb has acquired an ERC Consolidator Grant. ??? His aim is to revolutionize #material design for #future technologies. @ClusterPolis @CELEST_18 https://t.co/ZBRI9bGSUb

— Helmholtz Institute Ulm (@HelmholtzUlm) December 9, 2020

Die idealen Bausteine für eine solche einstellbare Materialklasse sind molekulare Metalloxide, so genannte Polyoxometallate (POMs). Bei diesen Monomeren können Struktur und Reaktivität auf molekularer Ebene verändert werden. Über viele Jahre hat die Gruppe von Carsten Streb Pionierarbeit zu Polyoxometallaten geleistet. Sie entwickelten neuartige, selbstheilende Antikorrosions-Beschichtungen (POM-IL), multifunktionelle Komposite zur Wasseraufbereitung oder hochaktive Katalysatoren zur Sonnenlicht-getriebenen Erzeugung von Wasserstoff.

Dennoch verhindern Wissenslücken, etwa hinsichtlich des Übergangs von einzelnen POM-Molekülen zu polymeren Metalloxiden, ein wirklich kontrolliertes Materialdesign.

Im Forschungsvorhaben SupraVox setzen Streb und seine Arbeitsgruppe auf Vanadium-basierte POMs (V-POMs): Anhand dieser Modell-Monomere wollen sie die Polymerisationschemie im Detail verstehen, beeinflussen und zielgenau das Wachstum von V-POM-Ketten ermöglichen. Dadurch werden neue chemische und elektronische Eigenschaften zugänglich, die verschiedensten Hochtechnologien zugutekommen. Bis dahin gilt es, zahlreiche Fragen zwischen molekularer- und Festkörperchemie zu beantworten: Welche supramolekularen Mechanismen steuern die Polymerisation? Wie interagieren die Polymerketten mit ihrer Umgebung? Und wie hängen Struktur, elektronische Eigenschaften und Reaktivität der V-POM-Polymere zusammen? Den Bogen in die Anwendung schlagen hingegen Untersuchungen an den Grenzflächen von Vanadiumoxid-Polymeren, die auf Elektrodenoberflächen platziert werden. Unter anderem mithilfe von hochauflösender Elektronenmikroskopie sollen so Erkenntnisse für Batterie- und Katalysatordesign gewonnen werden. Insgesamt wird SupraVox anhand von V-POMs Polymerisationskonzepte aufzeigen, die auf andere Metalloxide übertragen werden können. Letztlich sollen Trial-and-error-Synthesen durch vorhersehbares Materialdesign ersetzt werden.

Die Forschungsumgebung an der Universität Ulm und am benachbarten, auf die Batterieforschung spezialisierten Helmholtz-Institut Ulm sind ideal. Beide Einrichtungen sind weltweit führend in der Charakterisierung funktionaler Nanomaterialien und verfügen über die höchst entwickelten Analysesysteme – vom Supermikroskop SALVE über Elektrochemie-Labore bis hin zu Simulationen, womöglich mithilfe des Supercomputers JUSTUS 2.

„SupraVox wird Zugang zu einer bisher unbekannten Materialklasse mit vielfältigen Anwendungsgebieten eröffnen. Ich bin überzeugt, dass wir wichtige Entwicklungen für Zukunftstechnologien wie nachhaltige Energiespeicherung und Quantenelektronik ermöglichen werden“, resümiert Professor Carsten Streb.

Zum ERC Consolidator Grant ERC

Consolidator Grants richten sich an exzellente Forschende in der Konsolidierungsphase. Mit den Fördermitteln sollen sie vor allem beim Ausbau ihrer unabhängigen Arbeitsgruppe und bei der Steigerung ihrer internationalen Sichtbarkeit unterstützt werden. Typischerweise bewerben sich vielversprechende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Fachrichtungen sieben bis zwölf Jahre nach ihrer Promotion. Über die Qualität der eingereichten Anträge entscheidet eine internationale Jury, beraten durch externe Experten. Für ihre Projekte erhalten die ausgewählten Forschenden bis zu 2 Millionen Euro für fünf Jahre (dazu kommt in einigen Fällen ein Startbudget). 2020 sind 2506 Anträge eingereicht worden. Davon wurden 327 Forschende aus 23 europäischen Ländern für einen ERC Consolidator Grant ausgewählt. Einziges Kriterium ist die wissenschaftliche Exzellenz der Forschenden und des vorgeschlagenen Projektes. Das Fördervolumen beträgt insgesamt 655 Millionen Euro. https://erc.europa.eu/

18.11.2020

Acht Forschende des KIT sind dieses Jahr unter den meistzitierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern weltweit. Ebenfalls dabei: zwei Batterieforscher. Neben Professor Jürgen Janek wird HIU-Direktor Prof. Stefano Passerini zu den einflussreichsten Forscherinnen und Forschern gezählt. Passerini gilt schon seit 2015 zu den bedeutendsten Wissenschaftlern weltweit.

Our Director at HIU, Prof. Stefano Passerini is again among the #HighlyCitedResearchers 2020. His team and the entire institute are very proud. His statement ?⚡️? pic.twitter.com/mGd12i68Qk

— Helmholtz Institute Ulm (@HelmholtzUlm) November 19, 2020

Die Nennung des eigenen Werkes in anderen Publikationen ist für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Fachrichtungen immens wichtig. Die Zitierhäufigkeit ist ein wesentliches Indiz für den Einfluss und das Ansehen innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Dieses Jahr sind – neben Passerini – sieben weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT unter den „Highly Cited Researchers“, einer von der „Web of Science Group“ geführten Rangliste. Sie nennt die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, deren Publikationen am häufigsten zitiert wurden. Für die aktuelle Liste werteten die Autoren Veröffentlichungen der Jahre 2009 bis 2019 aus. Eine Publikation gilt erst dann als „Highly Cited“, wenn sie in ihrem Fachgebiet und ihrem Erscheinungsjahr zu den Top 1 % der Gesamtzitationen zählt.

Zu den „Highly Cited Researchers“ des KIT in diesem Jahr gehören:

– Professorin Almut Arneth, Leiterin der Abteilung „Ökosystem-Atmosphäre Interaktionen“ am Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung

– Professor Klaus Butterbach-Bahl, Leiter der Abteilung „Bio-Geo-Chemische Prozesse“ am Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung

– Dr. Amir-Abbas Haghighirad, Institut für Quanten-Materialien und Technologien

– Professor Jürgen Janek, Institut für Nanotechnologie, Wissenschaftlicher Leiter des Gemeinschaftslabors BELLA von KIT und BASF SE sowie Forschungsgruppenleiter an der Justus-Liebig-Universität Gießen

– Professor Stefano Passerini, Direktor des Helmholtz-Instituts Ulm und Leiter der Forschungsgruppe „Elektrochemie der Batterien“

– Professor Holger Puchta, Leiter des Botanischen Instituts und Leiter der Arbeitsgruppe „Molekularbiologie und Biochemie“

– Professor Alexandros Stamatakis, Institut für Theoretische Informatik und Forschungsgruppenleiter am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS)

– Professor Martin Wegener, Institut für Angewandte Physik, Wissenschaftlicher Direktor am Institut für Nanotechnologie und Sprecher des Exzellenzclusters „3D Matter Made to Order“

Seit Januar 2014 ist Passerini als Professor am Helmholtz-Institut Ulm tätig. Von 2015 bis 2018 war er stellvertretender Direktor des Instituts. Seit dem 10.10.2018 leitet er das HIU als Direktor. Er arbeitet seit 30 Jahren an der Entwicklung von Materialien und Systemen für elektrochemische Energiespeicherung. Mit seiner Forschung konzentriert er sich auf das grundlegende Verständnis und die Entwicklung von Materialien für Lithium-Batterien, wie ionische Flüssigkeiten, Polymer-Elektrolyte und Elektrodenmaterialien.

04.11.2020

Besondere Ehrung für die Jung-Wissenschaftlerin Dr. Montaha Anjass. Die 32-jährige ist eine von acht Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern aus Baden-Württemberg, denen am Mittwoch der mit 5.000 Euro dotierte Förderpreis des Arbeitgeberverbandes Südwestmetall verliehen wurde. Anjass erhielt die Auszeichnung für ihre Dissertation an der Universität Ulm zum Thema „Experimental and theoretical reactivity studies of molecular metal oxides for energy conversion and storage”.

Die Doktorarbeit befasst sich mit der Herstellung verschiedener molekularer Metalloxide und der Untersuchung auf ihre Eigenschaften, insbesondere im Hinblick auf ihre Eignung als Aktivmaterial in elektrochemischen Speichern. Die Dissertation basiert auf einer bemerkenswerten Anzahl von sechs begutachteten Veröffentlichungen in internationalen Fachzeitschriften, die einen weiten Forschungsbereich abdecken von grundlegenden elektrochemischen Untersuchungen über Stabilitätsanalysen bis hin zum Alterungsverhalten in elektrochemischen Laborzellen bzw. Batteriezellen.

Mit dem Förderpreis würdigt Südwestmetall seit über 30 Jahren herausragende Dissertationen des wissenschaftlichen Nachwuchses mit besonderer Bedeutung für die industrielle Arbeitswelt und deren sozialpolitischen Rahmenbedingungen. Der Südwestmetall-Vorsitzende Dr. Stefan Wolf lobte die große thematische Bandbreite der diesjährigen prämierten Dissertationen. In Richtung Landesregierung forderte er eine stärkere Unterstützung der Hochschulen bei der Digitalisierung ein: „Aufgrund der Corona-Pandemie ist das Sommersemester als digitales Semester angeboten worden. Auch das laufende Semester wird voraussichtlich überwiegend digital stattfinden. Die Erfahrungen daraus müssen nun genutzt werden, um auf dem Weg zu einem ‚Campus 4.0‘ ein großes Stück voranzukommen.“

I’m incredibly honored to be awarded the Südwestmetall Förderprise 2020! Many thanks to everyone who helped me along the way!
Thanks a lot! @Suedwestmetall@uni_ulm, @HelmholtzUlm https://t.co/NhmtcqliND

— Montaha Anjass (@AnjassMontaha) November 4, 2020

Die Digitalisierung von Hochschullehrangeboten und der Studierendenservices sei allerdings sehr ressourcenintensiv, bemerkte der Arbeitgebervertreter. Die Landesregierung müsse die Hochschulen deshalb dabei finanziell noch stärker unterstützen, forderte Wolf: „Das Land hat dafür zwar bereits 40 Millionen Euro bereitgestellt. Dies gleicht aber lediglich den Mehrbedarf der Hochschulen für den Online-Studienbetrieb im Sommersemester aus. Für eine nachhaltige Digitalisierung der Hochschulen müssen die finanziellen Mittel verstetigt werden. Deshalb ist hier ein Digitalpakt mit längerer Laufzeit notwendig.“

Text: Thomas Widder (Südwestmetall)

29.10.2020

Wissensbausteine für Batteriezellen „Made in Germany“

Die Herstellung von Batteriezellen erfolgt in vielen Prozessschritten. Es wird gemischt, gerührt, beschichtet, gewalzt, geschnitten, gestapelt. Wie die Qualität des finalen Produkts verbessert werden und die Produktion kostengünstiger und umweltschonender ablaufen kann, daran arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei ProZell. Das Kompetenzcluster zur Batteriezellproduktion, an dem auch Ulmer Forschende beteiligt sind, wird seit 2016 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Damit die Forschungsergebnisse schnell in die industrielle Anwendung überführt werden, setzt ProZell verstärkt auf Wissenstransfer in die Industrie. In diesem Jahr fand die dritte Auflage des ProZell-Industrietags am 27. Oktober 2020 in einem digitalen Konferenzformat statt.

„Wir wollen mit der Forschung in ProZell intensiv zum BMBF-Dachkonzept ‚Forschungsfabrik Batterie‘ beitragen und eine international wettbewerbsfähige industrielle Produktion von Batteriezellen in Deutschland und Europa etablieren“, sagt Professor Arno Kwade, Sprecher des Kompetenzclusters ProZell und Leiter des Instituts für Partikeltechnik der Technischen Universität Braunschweig. „Wir demonstrieren schon heute, was im Labor- und Pilotmaßstab alles erfolgreich möglich ist. Jetzt gilt es, das Gelernte in die industrielle Nutzung zu überführen.“

Das Cluster fördert den Dialog zwischen Forschung und Wirtschaft durch die Organisation eines Industrietags, um weitere Kooperationen zu etablieren und industrielle sowie wissenschaftliche Anforderungen auszuloten. Am 27. Oktober 2020 stellten die Cluster-Mitglieder ihre Forschungsergebnisse vor. Es konnte beispielsweise gezeigt werden, dass durch dickere Elektroden in Batteriezellen eine Erhöhung der Energiedichte erreicht werden kann. Einzelne Herstellungsprozesse konnten beschleunigt werden und führen damit zu einer Senkung der Produktionskosten. Darüber hinaus wurden neue Prozesstechnologien zur Herstellung von Batterieelektroden präsentiert, die mit geringeren Mengen oder ganz ohne Lösungsmittel auskommen, Materialkosten einsparen und so den ökologischen Fußabdruck verbessern.

Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) ist als Gemeinschaftsforschungseinrichtung über das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Kompetenzcluster beteiligt.

Auch in Ulm kooperieren Forschende im Rahmen von #ProZell, um die Herstellung von Batteriematerialien zu optimieren. *red #uulm @HelmholtzUlm @DLR_de @ZSW_BW #battery https://t.co/qXM49OEAL5

— Universität Ulm (@uni_ulm) October 28, 2020

Batterieforschung per Computersimulation

Batterieforschung findet aber nicht nur im Labor, sondern auch per Computersimulation statt. In Ulm kooperiert das Institut für Stochastik der Universität mit dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW), dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt am Helmholtz-Institut Ulm (DLR/HIU) sowie dem Helmholtz-Zentrum Berlin und der TU Braunschweig. Mithilfe statistischer Bildanalyse und stochastischer 3D-Strukturmodellierung wird versucht, Zusammenhänge zwischen geometrischen Strukturkenngrößen auf der Mikroskala und elektrochemischen Eigenschaften der Batterieelektroden aufzuklären. Diese beeinflussen letztlich die Leistung der Zelle. Die Arbeiten basieren auf realen Elektrodenmaterialien, deren Mikrostruktur mittels hochauflösender Bildgebung zugänglich gemacht wird.

„Nach einer Aufbereitung der 3D-Bilddaten werden mit Methoden der Stochastik virtuelle Elektrodenmaterialien am Computer generiert, die den Beobachteten in statistischem Sinne ähnlich sind“, so Dr. Matthias Neumann vom Institut für Stochastik der Uni Ulm. Zusätzlich können dann auch virtuelle, aber dennoch realistische Bilddaten von Elektrodenmaterialien am Computer erzeugt werden, die sich von den bereits hergestellten Materialien zum Beispiel hinsichtlich ihrer Dicke oder Porosität unterscheiden. Diese Bilddaten werden anschließend für die simulationsbasierte Bestimmung der zugehörigen elektrochemischen Eigenschaften bereitgestellt. Die Ergebnisse der virtuellen Materialoptimierung sollen als Empfehlungen zu einer optimierten Herstellung der Batteriematerialien beitragen. Am diesjährigen Industrietag wurden insbesondere neue Ergebnisse zur Aufbereitung der Bilddaten unter Verwendung statistischer Lernverfahren wie zum Beispiel künstlicher neuronaler Netze vorgestellt.

Das Kompetenzcluster ProZell

Das lebendige ProZell-Netzwerk schafft in Zusammenarbeit mit dem BMBF, dem Kompetenznetzwerk für Lithium-Ionenbatterien (KLiB) und dem Managementkreis von ProZell erfolgreich Synergien zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Ziel ist es, die Grundlagen für eine leistungsstarke und kostengünstige Batteriezell-Produktion „Made in Germany“ zu schaffen. Netzwerk-Partner sind die TU Braunschweig, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Hochschule Landshut, die TU Berlin, die TU Clausthal, die TU Bergakademie Freiberg, das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt via des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU), die Universität Ulm, die RWTH Aachen, die TU Dresden, die TU München, die WWU Münster via des MEET Batterieforschungszentrum Münster, die Fraunhofer-Gesellschaft und das Forschungszentrum Jülich via des Helmholtz-Instituts Münster.

15.10.2020

Ausstellungsort: Münsterplatz 25, 89073 Ulm
Datum: 15. April 2021 bis 15.07.2021 (Verlängerung evtl. möglich)
Öffnungszeiten: täglich von 14.00 bis 18.00 Uhr, Veranstaltungen: jeden Donnerstagabend

Die Stadt Ulm feiert den Geburtstag von Albrecht Ludwig Berblinger. Am 24. Juni 2020 wäre er 250 Jahre alt geworden: ein ebenso genialer wie risikofreudiger Erfinder aus Ulm. Besser bekannt als „Schneider von Ulm“ ging er mit seinem gescheiterten Flugversuch im Jahr 1811 in die Geschichte ein. Die Jubiläumsfeierlichkeiten unter dem Titel „Berblinger 2020“ sollen nicht nur sein Wirken würdigen, sondern vor allem die Themen Innovation, Erfindergeist, Mut sowie eine für Veränderung offene Stadtgesellschaft in den Fokus rücken.

Zwischen dem Juni 2020 und Mai 2021 lädt die Stadt Ulm zu zahlreichen Veranstaltungen und Kulturangeboten zum Mitfeiern ein. Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) beteiligt sich an den Feierlichkeiten mit einer eigenen Ausstellung in den Räumen des „Münsterplatzes 25“, einem Museumstrakt neben dem Ulmer Münster.

Batterie-Ausstellung

Die Ausstellung trägt den Titel „Akku Alle – Elektromobilität und Energiespeicher“ und spiegelt die komplette Bandbreite der Ulmer Batterieforschung wider. Erstmals richten damit alle an der Ulmer Batterieforschung beteiligten Wissenschaftsinstitutionen (Helmholtz-Institut Ulm, Exzellenzcluster POLiS, Forschungsplattform CELEST, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Universität Ulm, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg und Karlsruher Institut für Technologie) gemeinsam eine Veranstaltung für die Öffentlichkeit aus.

Ausstellung Akku Alle – Elektromobilität und Energiespeicher

Neben einer „Blackout“-Simulation für Ulm im Jahre 2029, bei der ein sechstätiger Stromausfall in der Region Donau-Iller simuliert wird, werden hochkarätige Exponate aller beteiligter Wissenschaftsinstitute ausgestellt. So auch das Wasserstoffflugzeug Hy4 des DLR.

Das Besondere an dem Flugzeugmodell: Die echte, mit einer Brennstoffzelle betriebene viersitzige Passagiermaschine Hy4 fliegt während der Ausstellung tatsächlich über den Dächern Ulms die Donau entlang. Der Flug der Hy4-Maschine realisiert also genau den Traum, bei dem der „Schneider von Ulm“ Albrecht Ludwig Berblinger im Jahr 1811 gescheitert war.

Ausstellungslink: www.akku-alle.de

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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