CELEST: Neue Maßstäbe in der Energiespeicherforschung
Elektrochemische Energiespeicher sind eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Mit dem Center for Electrochemical Energy Storage Ulm & Karlsruhe (CELEST) hat nun eine der ambitioniertesten Forschungsplattformen weltweit auf diesem Gebiet die Arbeit aufgenommen. Sie vereint erkenntnisorientierte Forschung mit praxisnaher Entwicklung sowie innovativer Produktionstechnologie. CELEST bündelt das Know-How von 29 Instituten an den Partnereinrichtungen Karlsruher Institut für Technologie (KIT), der Universität Ulm sowie dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW).
Doktorandin Niyousha Karimi Paridari untersucht die elektrochemischen Eigenschaften unterschiedlicher Materialien, um sie für neue Energiespeichertechnologien nutzbar zu machen.
Laila Tkotz, KIT
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 KIT, die Universität Ulm und das ZSW das Zentrum für elektrochemische Energiespeicherung Ulm-Karlsruhe (CELEST) gegründet, das nun seine Arbeit aufgenommen hat.
„Als Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen wir wesentliche Beiträge zum Klimaschutz und der Energiewende leisten“, sagt Professor Oliver Kraft, Vizepräsident für Forschung des KIT, zum Start der Forschungsplattform im Juli. „Mit CELEST haben wir nun die größte deutsche Forschungsplattform im Bereich der elektrochemischen Energiespeicherung geschaffen.“ Dabei werde nicht nur die erkenntnisorientierte Forschung, sondern auch die Entwicklung und Fertigung von Batterien sowie Brennstoffzellen am Standort Baden-Württemberg noch schlagkräftiger und sichtbarer.
„An der Universität Ulm hat Forschung zur elektrochemischen Energiewandlung und -speicherung eine lange Tradition“, sagt Professor Joachim Ankerhold, Vizepräsident für Forschung an der Uni Ulm. „Seit 2011 bündeln die starken Partner KIT, Uni Ulm sowie unter anderem das ZSW ihre Expertise im Bereich Batterieforschung hocherfolgreich im Helmholtz-Institut Ulm inmitten der Wissenschaftsstadt. Die Forschungsplattform CELEST hebt die standortübergreifende Zusammenarbeit auf die nächste Ebene."
„Batterien und Brennstoffzellen sind Schlüsseltechnologien für eine stabile und sichere Stromversorgung und emissionsfreie Mobilität auf der Basis erneuerbarer Energien“, sagt Professor Werner Tillmetz, ZSW Vorstandsmitglied und Leiter des Geschäftsbereichs Elektrochemische Energietechnologien. „Die Rolle des ZSW in Ulm ist der Technologietransfer in die Wirtschaft zu allen Aspekten rund um Batterien, Brennstoffzellen und Wasserstoff.“
CELEST ist mit dem Ziel gestartet, die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Wissenschaftlern zu verbessern und den Weg für neue, interdisziplinäre Kooperationen zu ebnen. CELEST wird zudem 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.
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