Nachhaltige Batterien von morgen

Im Exzellenzcluster POLiS arbeiten 25 Forschungsgruppen an leistungsfähigen Batterietechnologien jenseits von Lithium. Das ITAS begleitet den Entwicklungsprozess mit dem Ziel, von Beginn an ökologische, ökonomische und soziale Aspekte zu berücksichtigen.
Batterielabor im Helmholtz Institut Ulm
Batterielabor im Helmholtz Institut Ulm. (Quelle: Tanja Meißner / KIT)

Das in der Exzellenzstrategie des Bundes ausgewählte Cluster Post Lithium Storage (POLiS) hat seine Arbeit aufgenommen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Ulm forschen in den kommenden sieben Jahren an Batterien, die komplett ohne Lithium oder Kobalt auskommen. Der Hintergrund: herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien haben ihre maximale Speicherkapazität nahezu erreicht, zudem birgt die Förderung ihrer Bestandteile – wie Kobalt, Graphit und Lithium – politische, ökologische und wirtschaftliche Risiken.

Ein wichtiger Fokus liegt bei POLiS auf dem Themenfeld Nachhaltigkeit, für das das ITAS verantwortlich ist. Forschende des Instituts unterstützen das Cluster von Beginn an bei der Berücksichtigung ökologischer, ökonomischer und sozialer Aspekte. So gilt es beispielsweise, die Recyclingfähigkeit künftiger Materialmischungen, die Bedingungen der Rohstoffgewinnung aber auch die energetischen Aufwendungen der Produktionsprozesse intensiv zu prüfen. Mit Hilfe der „Multikriteriellen Entscheidungsanalyse (MCDA)“ wollen die Forschenden die vielversprechendsten Materialien oder Zelldesigns identifizieren, die aus Nachhaltigkeitssicht für weitere Entwicklungsschritte zu empfehlen sind.

Im Verlauf der Forschung und Entwicklung will das ITAS-Team um Marcel Weil verstärkt auch externe Interessengruppen, zum Beispiel potenzielle Nutzer oder Vertreterinnen und Vertreter der Industrie, einbeziehen. Methodisch setzen die Forschenden auf eine Weiterentwicklung der prospektiven Nachhaltigkeitsanalyse, die neben der Ökobilanzierung (Life Cycle Assessment) auch soziale Auswirkungen und ökonomische Kosten berücksichtigt.

Neben dem KIT und der Universität Ulm, die ihre Batterie-Aktivitäten im Helmholtz Institut Ulm (HIU) gebündelt haben, sind auch das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) und die Universität Gießen an POLiS beteiligt. (25.03.2019)

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