Das Hauptziel dieser Dissertation ist es, einen Beitrag zur Definition von Best Practices und Know-how für zukünftige prospektive Ökobilanzen im Rahmen konstruktiver Technikfolgenabschätzung (CTA) zu leisten. Dazu sollen Erkenntnisse aus ein bis drei Fallstudien zu neuen Energiespeichersystemen für die Energiewende bereitgestellt werden. Die Fallstudien bilden die Grundlage für eine ausführliche Diskussion über die Durchführung vorausschauender Umweltverträglichkeitsprüfungen und liefern gleichzeitig den Rahmen für eine sozioökonomische Bewertung der ausgewählten Technologien. Im Mittelpunkt steht dabei die folgende allgemeine Forschungsfrage:

„Welche spezifischen Chancen und Herausforderungen ergeben sich für vorausschauende Nachhaltigkeitsbewertungen, die darauf abzielen, die Entwicklung neu entstehender Energiespeichertechnologien unter Berücksichtigung großer Markt- und technischer Unsicherheit mit robusten und sinnvollen Ergebnissen zu unterstützen?“

Die Fallstudien konzentrieren sich auf vielversprechende innovative Systeme, die auf verbesserten Batteriekonzepten mit neuen Materialien oder Zellkomponenten basieren und für die eine erhebliche Menge an Primärdaten gesammelt werden kann. Neue Synthesewege für bekannte Materialien werden ebenfalls berücksichtigt. Die Arbeit wird als kumulative Dissertation in Form von mindestens drei Publikationen in ausgewählten Fachzeitschriften verfasst.

Die Primärdaten für die Umwelt- und Kostenbewertung, dem Kernstück der CSA, werden nach Möglichkeit direkt vor Ort von den LCA-Praktiker*innen oder in Zusammenarbeit mit den Entwickler*innen erhoben. Mögliche Datenlücken zur Precursor-Synthese und zum Upscaling sollen mithilfe der vorhandenen Literatur zu diesem Thema geschlossen werden. Darüber hinaus werden die Entwickler auf der Grundlage aktueller Messungen/Beobachtungen und bekannter Einschränkungen einen Einblick in die zu erwartende Leistung der einzelnen Systeme geben. Nach Abschluss der Datenerfassung kann ein Grundmodell des Systems erstellt werden, das als Ausgangspunkt für die Bewertung möglicher Entwicklungspfade dient. Im Rahmen dieser Bewertung werden relevante Leistungs- und Produktionsparameter definiert, die von den erwarteten Werten abweichen oder zeit- und ortsabhängig sein können (z. B. Energiedichte, Prozesseffizienz, Strommix usw.). Die Berücksichtigung von Unsicherheiten durch Sensitivitäts- und Szenarioanalysen von Produktionspfaden, Veränderungen in den Lieferketten, Produktleistung usw. ist von zentraler Bedeutung für die Bewertung. Eine anschließende multikriterielle Analyse soll die Positionierung des untersuchten Systems gegenüber Benchmark-Technologien ermöglichen. Das prinzipielle Vorgehen zur Durchführung der Fallstudien ist in der nachfolgenden Abbildung dargestellt. Dabei ist zu beachten, dass jede Fallstudie einzigartig ist und spezifische Einschränkungen aufweist, sodass die allgemeine Vorgehensweise für jede Fallstudie angepasst werden kann.