CELEST Forschungsplattform für elektrochemische Speicher

Doktorandin Niyousha Karimi Paridari untersucht die elektrochemischen Eigenschaften unterschiedlicher Materialien, um sie für neue Energiespeichertechnologien nutzbar zu machen.
Doktorandin Niyousha Karimi Paridari untersucht die elektrochemischen Eigenschaften unterschiedlicher Materialien, um sie für neue Energiespeichertechnologien nutzbar zu machen.

Die deutsche Forschungsplattform CELEST soll die erkenntnisorientierte Forschung mit praxisnaher Entwicklung sowie neuer Produktionstechniken vereinen. Neben Li-Ion-Akkus geht es um Post-Lithium-Technologien sowie Brennstoffzellen und Redox-Flow-Batterien.

Energiespeicher sind eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Der Klimawandel und der Rückgang natürlicher Ressourcen macht es erforderlich, dass Mobilitäts- und Energiesysteme schnellstmöglich für eine Zeit ohne fossile Energieträger gerüstet werden. Dringend benötigt werden deshalb geeignete Technologien zur Speicherung regenerativ erzeugter Energie.

Um Forschung, Lehre, Entwicklung und den Technologietransfer auf diesem Gebiet zu beschleunigen, haben das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Universität Ulm und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) das Center for Electrochemical Energy Storage Ulm & Karlsruhe (CELEST). Es bündelt das Know-How von 29 Instituten an den drei Partnereinrichtungen.

CELEST ist mit dem Ziel gestartet, die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu verbessern und den Weg für neue, interdisziplinäre Kooperationen zu ebnen. Zudem wird es gemeinsame Aktivitäten mit anderen Universitäten und Forschungseinrichtungen sowie der Industrie im In- und Ausland koordinieren und die bestehenden Kontakte weiterentwickeln.

»Die wissenschaftlichen Expertisen an den beiden Standorten Karlsruhe und Ulm ergänzen sich und reichen von der experimentellen Grundlagenforschung an Elementarprozessen auf der atomaren Skala über Multiskalenmodellierung relevanter Prozesse und der Entwicklung neuer Speichermaterialien und Laborzellen bis zur größten Pilotanlage zur Batteriezellfertigung in Europa am ZSW«, sagt Professor Maximilian Fichtner, Direktor des Helmholtz-Instituts Ulm, der zum wissenschaftlichen Sprecher von CELEST gewählt wurde.

Mit den drei Forschungsfeldern Lithium-Ionen-Technologie, Energiespeicherung jenseits Lithium und Alternative Techniken zur elektrochemischen Energiespeicherung decke CELEST alle hochaktuellen Themen im Bereich der elektrochemischen Energiespeicher ab. Ein weiterer Schwerpunkt liege auf der Zusammenarbeit mit Industriepartnern im Hinblick auf Technologietransfer, Innovation und Kommerzialisierung neuer Technologien. Zudem habe CELEST die Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern im Blick und richtet eine Graduiertenschule im Bereich der elektrochemischen Energiespeicherung ein.

Die herausragende Bedeutung neuer Batterietechnologien steht auch im Fokus des gemeinsamen Antrags von KIT und Universität Ulm für den Exzellencluster »Energy Storage beyond Lithium: New storage concepts for a sustainable future«. In diesem Cluster soll die Entwicklung von Batterietechnologien auf Basis von reichlich vorhandenen, günstigen und ungiftigen Elementen wie z. B. Natrium und Magnesium vorangebracht werden und dadurch der Druck auf kritische Ressourcen verringert werden. Auch das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) und die Justus-Liebig-Universität Gießen sind daran beteiligt.