Jubel an der Uni Ulm - die Batterieforschung kriegt weitere sieben Jahre Fördergelder

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Fotograf: Uni Ulm

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Seit 2018 forschen bei POLiS Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen zu innovativen Batteriematerialien und Speichertechnologien. Damit haben sie sich international einen Namen gemacht: POLiS ist das Flaggschiff des Green Energy Campus an der Universität Ulm. In der kommenden Förderperiode von 2026 bis 2032 widmen sich die Forschenden der Realisierung von Vollzellen und den Wechselwirkungen zwischen den Batteriekomponenten entlang der ganzen Zelle.

„Wir freuen uns sehr, dass unser Batterieforschungs-Cluster POLiS für weitere sieben Jahre gefördert wird. Die Verlängerung ist ein Riesenerfolg“, so die Clusterverantwortlichen Professorin Birgit Esser, Professor Helmut Ehrenberg und Professor Jürgen Janek. Im Exzellenzcluster „Post Lithium Storage“ der Universität Ulm, des KIT und der Universität Gießen, der 2018 erstmals bewilligt wurde, forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Chemie, der Physik, den Material- und Ingenieurwissenschaften zu zukunftsweisenden Lösungen für die elektrochemische Energiespeicherung (EES). Das Ziel: die Entwicklung von Lithium-freien Batterien, die sicher, leistungsstark und nachhaltig sind.

Mit der Exzellenzstrategie fördern Bund und Länder die Spitzenforschung an Universitäten, damit diese im internationalen Wettbewerb bestehen können. 98 Anträge auf Exzellenzcluster deutscher Hochschulen hatten es in die Endauswahl der Exzellenzkommission geschafft, 70 wurden jetzt zur Förderung ausgewählt. Die erfolgreichen Cluster hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) nun  bekanntgegeben.  

Der Präsident der Universität Ulm, Professor Michael Weber, ist überaus glücklich über den Erfolg im hochkompetitiven Wettbewerb: „POLiS II ist ein klares Signal: Ulm ist und bleibt das Zentrum der deutschen Batterieforschung, das auch international zur Spitze gehört. Gemeinsam mit unseren Partnern werden wir diese Position und unsere hochspezialisierte Forschung in den kommenden Jahren weiter ausbauen: vom grundlegenden Verständnis elektrochemischer Prozesse bis zur anwendungsnahen Entwicklung nachhaltiger Batteriesysteme.“

In der ersten Förderphase drehte sich alles um die Entwicklung einzelner Batteriekomponenten. Im Mittelpunkt stand dabei die Suche nach geeigneten Materialien für Elektroden und Elektrolyte sowie die Analyse grundlegender Prozesse an den Grenzflächen. POLiS II macht nun einen großen Schritt nach vorn und widmet sich der Realisierung von Vollzellen und den Wechselwirkungen zwischen den Batteriekomponenten entlang der ganzen Zelle. „Unser Ansatz dazu ist einzigartig: Wir wollen das Ion auf seinem Weg durch die Batteriezelle verfolgen“, sagt die designierte Clustersprecherin der Universität Ulm Professorin Birgit Esser.

Was POLiS weltweit so einzigartig macht: Im Batteriecluster wird eine Vielzahl unterschiedlichster Shuttle-Ionen und Materialien untersucht, sowohl organische als auch anorganische, Stoffe aus der Festkörperchemie sowie Flüssigkeiten. Besonders wichtig ist den Forschenden dabei die Nachhaltigkeit. „Unser gemeinsames Ziel ist es, zukunftsfähige Lösungen zu finden, die sowohl ökonomisch als auch ökologisch sinnvoll sind“, so Esser.

Sustainability Screening, Lebenszyklus-Analyse und die Identifikation von „Game Stoppern“ wie die limitierte Verfügbarkeit von Rohstoffen stehen daher ebenfalls auf der Agenda des Batterie-Clusters. Die elektrochemische Energiespeicherung ist ein elementarer Grundpfeiler nachhaltiger Energietechnologie. Sie trägt als Schlüsseltechnologie entscheidend zum Gelingen der Energiewende bei.

„Die Bewilligung von POLiS II ist das Resultat der außergewöhnlichen Erfolgsbilanz einer einzigartigen Infrastruktur mit weltweit führender Expertise der beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Die Verlängerung des erfolgreichen Exzellenzclusters wird die deutsche Batterielandschaft nachhaltig beeinflussen“, sind Esser, Ehrenberg und Janek überzeugt.

Die Universität Ulm war neben POLiS II mit einem weiteren Exzellenzcluster-Antrag im Rennen, der von der Exzellenzkommission jedoch nicht für eine Förderung ausgewählt wurde: Der Verbund „Chem4Quant“ hatte sich mit dem Vorhaben beworben, atomgenaue Materialstrukturen für Quantentechnologien zu entwickeln.

Über die Partner in POLiS II
Antragstellende Universitäten des Exzellenzcluster-Antrags zu POLiS II sind die Universität Ulm, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sowie die Justus-Liebig-Universität Gießen, die als antragstellende Universität neu hinzugekommen ist. Sie stärkt das Konsortium mit ihrer Expertise in der Grenzflächenanalytik. Weitere Kooperationspartner sind das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB).

Über die Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder
Die Exzellenzstrategie ist ein dauerhaftes Förderprogramm des Bundes und der Länder. Ihr zentrales Ziel ist es, die Forschungsexzellenz deutscher Universitäten in international wettbewerbsfähigen Bereichen zu fördern, sie institutionell zu stärken und das deutsche Hochschulsystem weiterzuentwickeln. Zu diesem Zweck umfasst die Exzellenzstrategie zwei getrennte, aber miteinander verknüpfte Förderlinien. Über Antragsskizzen und Anträge entscheiden das Expertengremium und die Exzellenzkommission für die Exzellenzstrategie.

Die Förderlinie „Exzellenzcluster“ fördert international wettbewerbsfähige Forschungsbereiche an deutschen Universitäten projektbezogen. Die von Universitäten beantragten Exzellenzcluster bilden Verbünde aus herausragenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die auf einem bestimmten Forschungsgebiet zusammenarbeiten. Bewilligte Exzellenzcluster werden pro Jahr mit 3 bis 10 Millionen Euro gefördert. Verwaltet wird das Förderprogramm von der DFG.

In der Förderlinie „Exzellenzuniversität“ werden institutionelle Gesamtstrategien gefördert, die die wissenschaftliche Leistungsfähigkeit der Institutionen verbessern und hervorragende Rahmenbedingungen für exzellente Forschung schaffen. Universitäten sind in dieser Förderlinie nur dann antragsberechtigt, wenn sie mindestens zwei Exzellenzcluster einwerben. Dieses Förderprogramm wird vom Wissenschaftsrat durchgeführt.


Bildunterschriften:
Forschende an den Handschuhboxen Robotikstrecke:
Forschende der Universität Ulm bereiten in den Handschuhboxen einer Robotikstrecke Komponenten für den Zusammenbau von Batterien vor (Foto: Elvira Eberhardt / POLiS)

Prüfung der automatisiert hergestellten Elektroden:
Bereitstellung von Batterieelektroden. Mit Hilfe der Materialbeschleunigungsplattform von POLiS kann eine Vielzahl von Batteriematerialien in kurzer Zeit analysiert und charakterisiert werden (Foto: Elvira Eberhardt / POLiS)

Röntgenphotoelektronenspektroskopie zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Batteriematerial:
Die Forschenden von POLiS nutzen ein Röntgenphotoelektronenspektroskop, um die chemische Zusammensetzung von Batteriematerialien zu bestimmen (Foto: Elvira Eberhardt / POLiS)

Erklärvideo:
Ein Erklärvideo zu POLiS II sowie alle Fotos und diese Pressemitteilung finden Sie unter https://cloudstore.uni-ulm.de/s/xRKA5otTapTnR7q