Ein wissenschaftliches Gerät mit vielen Sensoren und Schläuchen, mit dem Batterien untersucht werden (Foto: SWR)

Auf der Suche nach neuen Komponenten

Made in Ulm: Das vollautomatische Batterieforschungslabor

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Es gibt noch unzählige chemische Materialien, die sich gut für den Bau von leistungsfähigeren Batterien eignen könnten. Am Ulmer Eselsberg wird die Spreu vom Weizen getrennt.

Sie stecken fast überall drin - Batterien versorgen Elektroautos, E-Bikes, Handys und Hörgeräte mit Energie. Aber nicht alle sind gleich gut. Forscherinnen und Forscher sind auf der Suche nach dem großen Wurf für die Zukunft: der Batterie, die mehr Energie speichert, schneller geladen werden kann und ökologischer bei der Herstellung und der Entsorgung ist.

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Welche Materialien eignen sich dafür? Auf der Liste der möglichen Kandidaten stehen unter anderem Spinneblut und Apfelreste, weil sie chemische Bestandteile beinhalten, die Energie speichern können.

"Wir verwenden durchaus spektakuläre Materialien aus allen möglichen Bereichen der Batterieforschung. Das ist einmal das ganz normale Graphit aber auch Hard Carbon, wie es zum Beispiel aus Kokosnüssen oder auch aus Apfelschalen gewonnen wird."

Auf den ersten Blick ist das vollautomatische Labor auf dem Ulmer Eselsberg ein Labor wie viele andere auch. Alles blitzblank sauber und voll gestellt mit technischen Geräten. Nur ein Stück Papier oder einen Stift sucht man vergebens. Hier ist alles digital. Ein Element nach dem anderen wird getestet. Der Versuch wird vollautomatisch angelegt, durchgeführt und ausgewertet. Ist ein vielversprechender Kandidat dabei, bauen die Forscherinnen und Forscher eine Versuchsbatterie.

Mehrere Knopfbatterien werden in einer Apparatur geladen (Foto: SWR)
Wie lange hält der Strom der neu konzipierten Batterien - und wie lange brauchen sie, um geladen zu werden? Diesen Fragen wird am Helmholtz-Institut nachgegangen.

Erste Ergebnisse liegen bereits vor. Mit den Forschungsergebnissen aus Ulm könnte man weg kommen von den Lithium-Ionen-Batterien. Und hin zu Natrium-Ionen-Batterien. Die haben mehr Potential, sagen die Ulmer Experten.

"Natrium-Ionen-Batterien haben den Vorteil, dass wir kein Lithium aus der Atacama-Wüste oder aus sonst woher brauchen. Das Natrium kann man aus Natriumchlorid bekommen, wie man es halt im Salzwasser kennt."

Ein Forscher hantiert mit dicken Handschuhen durch mehrere Glasscheiben an Knopfbatterien  (Foto: SWR)
Steril und sauber geht es zu im vollautomatischen Batterieforschungslabor.

Die Daten, die täglich bei der Forschung erstellt werden, sind üppig - in etwa so viel, wie eine Forscherin oder ein Forscher für eine Doktorarbeit anfertigt. Sie landen zum Teil bei einer künstlichen Intelligenz - einem Computerprogramm, das sie vollautomatisch auswertet.

Die Ausstattung des Labors hat vier Millionen Euro gekostet. Die Hälfte davon hat das Land Baden-Württemberg bezahlt. Die andere Hälfte das Helmholtz-Institut und sein Partner - das Karlsruher Institut für Technologie.

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