Die Universität Ulm, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) haben mit dem Center for Electrochemical Energy Storage Ulm & Karlsruhe (CELEST) die größte deutsche Forschungs- und Entwicklungsplattform im Bereich der elektrochemischen Energiespeicherung geschaffen. Der erste herausragende Erfolg der Plattform ist die Bewilligung des Exzellenzclusters Post Lithium Storage (POLiS) in der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder. Die Eröffnung von CELEST und der feierliche Auftakt des Batterieclusters POLiS finden am Dienstag, 26. März 2019, statt.
CELEST zählt im internationalen Vergleich zu den größten Plattformen in der Batterieforschung und vereint erkenntnisorientierte Forschung mit praxisnaher Entwicklung sowie innovativer Produktionstechnologie. Die gemeinsame Plattform konzentriert das Know-how von 29 Instituten und 45 Arbeitsgruppen der Partnereinrichtungen. In den nächsten Jahren soll CELEST zu einem wichtigen Standort der in Vorbereitung befindlichen europäischen Forschungsinitiative BATTERY 2030+ der EU-Kommission ausgebaut werden.
Erster gemeinsamer Erfolg von CELEST ist das Exzellenzcluster POLiS, das die Partner im Herbst 2018 in der hochkompetitiven Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder eingeworben haben und das mit rund sieben Millionen Euro pro Jahr für zunächst sieben Jahre ausgestattet ist. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler forschen in POLiS an der Batterie der Zukunft.
Im Zentrum des Exzellenzclusters steht die Forschung zu leistungsstarken, zuverlässigen und umweltfreundlichen Speichersystemen – vor allem für die Energiewende und die Elektromobilität. Schließlich ist Energie aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind nicht immer in gleichem Maße verfügbar – eine Zwischenspeicherung ist also notwendig. Und auch Elektrofahrzeuge brauchen eine zuverlässige Reserve, um ihren Fahrern eine angemessene Reichweite zu garantieren. Doch eine Steigerung der Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien, die heute in vielen Smartphones, Laptops oder Elektroautos stecken, ist mit großen technologischen Schwierigkeiten verbunden. Zudem sind die Lithium-Vorräte endlich.
Deshalb suchen Forschende aus Elektrochemie, Materialwissenschaften, Modellierung und Ingenieurwissenschaften im nun bewilligten Cluster nach alternativen Ladungsträgern – zum Beispiel auf Basis von Natrium, Magnesium, Aluminium oder Zink. Die Ziele des Clusters reichen von der Grundlagenforschung bis zur anwendungsnahen Wissenschaft. Sie umfassen ein fundamentales Verständnis der elektrochemischen Energiespeicherung in den neuartigen Systemen, die Verbindung grundlegender Materialeigenschaften mit Leistungsparametern. Insgesamt wollen die Forschenden die praktischen Grundlagen für eine Batterie-Technologie schaffen, die ohne Lithium und ohne das ebenfalls immer seltener werdende Kobalt auskommt.
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