Was kommt nach der Lithium-Ionen-Batterie? Wie lässt sich Sonnenenergie chemisch speichern? Und wie kann die Energiewende erfolgreich umgesetzt werden? Diesen Fragen gehen Forschende auf dem Green Energy Campus in der Ulmer Wissenschaftsstadt nach: Dort entstehen aus nachhaltigen Materialien die Energiespeicher der Zukunft.

Davon konnte sich jüngst Baden-Württembergs Wissenschaftsministerin Petra Olschowski überzeugen: Sie besuchte im Rahmen ihrer Sommertour unter dem Motto „Wie wollen wir in Zukunft zusammenleben?“ die Universität Ulm sowie das Helmholtz-Institut Ulm und sprach mit Mitarbeitenden und Nachwuchsforschenden.

Zuverlässige elektrische Speicher wie Batterien und effiziente Systeme zur Energiewandlung wie Brennstoffzellen sind ein Schlüssel zur Energiewende. Vielfältige Einblicke in die Erforschung der Energiespeicher der Zukunft erhielt Wissenschaftsministerin Petra Olschowski am Freitag bei ihrem Besuch an der Universität Ulm und im Helmholtz-Institut Ulm (HIU). Erste Station war der Senatssaal der Universität, wo Vizepräsident Professor Michael Kühl die Ministerin begrüßte und die Professoren Axel Groß und Maximilian Fichtner die Forschung an elektrochemischen Energiespeichern in der Wissenschaftsstadt vorstellten.

Dabei ging es insbesondere um die Arbeit an nachhaltigen Batteriematerialien am HIU und im Exzellenzcluster Post Lithium Storage POLiS, dem ersten und bundesweit einzigen Exzellenzcluster zur Batterieforschung, für den das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Universität Ulm gerade einen Fortsetzungsantrag eingereicht haben. „Die Entwicklung neuartiger Energiespeicher ist von großer Bedeutung für den Erfolg der Energiewende. Die Ulmer Wissenschaftsstadt hat sich zu einem international sichtbaren Leuchtturm der Energieforschung entwickelt: In dieser Forschungsumgebung entstehen die dringend benötigten Energiespeicher und -wandler der Zukunft mit dem Entwicklungsziel Nachhaltigkeit und Kreislauffähigkeit“, sagte Wissenschaftsministerin Petra Olschowski. „Für den Fortsetzungsantrag des einmaligen Batterie-Exzellenzclusters drücke ich der Universität Ulm, dem KIT und ihren starken Partnern die Daumen. Auch das Land wird die Energie- und Batterieforschung weiterhin nach Kräften unterstützen.“

Mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Grundlagenforschung

Der Leiter des Instituts für Theoretische Chemie Professor Axel Groß betonte, dass es nicht selbstverständlich sei, dass Ulm heute in der Champions League spiele, was elektrochemische Energiespeicherung angeht: In den 1990er Jahren galt die Elektrochemie als altmodisch – die Uni Ulm baute sie trotzdem aus. Heute profitiert sie von mehr als 30 Jahren Grundlagenforschung und nimmt eine Ausnahmestellung in Europa ein. Mit rund 500 Mitarbeitenden befindet sich in Ulm zudem der größte Standort Deutschlands in diesem Bereich, ergänzte Professor Maximilian Fichtner. Der geschäftsführende HIU-Direktor benannte nicht nur die bisherigen Erfolge des Exzellenzclusters POLiS, sondern erläuterte auch die Ziele für die beantragte zweite Förderperiode. In der Forschung sollen künftig nicht mehr einzelne Komponenten, sondern die Vollzelle im Fokus stehen. Und Ulm soll das weltweit führende Post-Lithium-Batterieforschungszentrum werden. Ein entscheidender Faktor dafür ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit: mit dem KIT und dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) ebenso wie mit dem Ulmer Standort des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Rahmen des HIU und des Verbundes CELEST. Im Anschluss besichtigte Ministerin Olschowski noch mehrere Labore am Helmholtz-Institut Ulm und kam mit Nachwuchswissenschaftlern und Mitarbeitenden ins Gespräch.

Beim Besuch der Ministerin ging es auch um die Exzellenzaktivitäten der Uni Ulm, die sich nicht nur um die bereits erwähnte Fortsetzung von POLiS bewirbt, sondern auch um einen weiteren Exzellenzcluster: Mit „Chem4Quant“, einer gemeinsamen Initiative von KIT, Uni Ulm und Uni Stuttgart, will ein interdisziplinäres Team aus der Chemie und Physik sowie aus den Computer- und Materialwissenschaften atomgenaue Materialstrukturen für künftige Quantentechnologien entwickeln. „Wir freuen uns sehr über die Unterstützung unserer Exzellenzaktivitäten durch die Ministerin“, sagte Vizepräsident Professor Michael Kühl. „Durch herausragende Forschung an den drängenden Themen unserer Zeit, wie wir sie an der Uni Ulm betreiben, sichern wir die Zukunftsfähigkeit unserer Region.“

Info 

Über das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) Das HIU-Batterieforschungsinstitut wurde im Januar 2011 vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Kooperation mit der Universität Ulm gegründet. Mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie dem Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sind zwei weitere Einrichtungen als assoziierte Partner in das HIU eingebunden. Das internationale Team aus rund 180 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern forscht am HIU an der Weiterentwicklung der Batteriematerialien für den stationären und mobilen Einsatz.

Über den Post Lithium Storage Cluster of Excellence (POLiS) POLiS ist der bundesweit erste und bislang einzige Exzellenzcluster zur Batterieforschung. Die Abkürzung steht für „Post Lithium Storage Cluster of Excellence“. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT und der Universität Ulm forschen hier gemeinsam zu innovativen Batteriematerialien, die nicht mehr auf Lithium basieren. Der Cluster wurde 2018 bewilligt und für sieben Jahre mit 47 Millionen Euro ausgestattet. 2025 werden DFG und Wissenschaftsrat entscheiden, ob der Exzellenzcluster um weitere sieben Jahre verlängert wird. Assoziierte Partner sind das ZSW und die Universität Gießen.

Energiespeicherforschungsplattform CELEST CELEST ist eine der größten Plattformen auf dem Gebiet der elektrochemischen Energiespeicherung. Das „Center for Electrochemical Energy Storage Ulm & Karlsruhe“ – gegründet 2018 vom KIT, der Uni Ulm und dem ZSW – vernetzt die wissenschaftliche Zusammenarbeit für die Batterie- und Brennstoffzellenentwicklung. Beteiligt sind weltweit über 55 Mitglieder aus über 30 Instituten. Den Forschenden von CELEST ist es 2018 gelungen, mit „POLiS“ den ersten und bislang einzigen Exzellenzcluster in der Batterieforschung einzuwerben.

Fotos:

Senatssaal: Die baden-württembergische Wissenschaftsministerin Petra Olschowski informierte sich im Senatssaal der Uni Ulm über die Batterieforschung in der Wissenschaftsstadt (Foto: Elvira Eberhardt / Uni Ulm)

Gruppenbild Helmholtzstraße: Wissenschaftsministerin Petra Olschowski (vorne, fünfte von links) mit Vizepräsident Professor Michael Kühl (fünfter von rechts), Vizepräsidentin Professorin Olga Pollatos (dritte von rechts), Professor Axel Groß und Professor Maximilian Fichtner (dritter und vierter von rechts) (Foto: Elvira Eberhardt / Uni Ulm)

Labor 1: Wissenschaftsministerin Petra Olschowski bei der Besichtigung eines Labors im Helmholtz-Institut Ulm mit (von links) Michael Joukov, Prof. Maximilian Fichtner und Prof. Michael Kühl (Foto: Elvira Eberhardt / Uni Ulm)

Labor 2: Wissenschaftsministerin Petra Olschowski bei der Besichtigung eines Labors im Helmholtz-Institut Ulm mit Prof. Maximilian Fichtner (zweiter von links) und Prof. Michael Kühl (rechts)