KI-gestützte Durchbrüche in der Batterieforschung

• Was es mit revolutionären Ansätzen in der Batterieforschung auf sich hat.
• Welche Rolle Nachhaltigkeit dabei spielt.
• Welche Innovationen hinter der „Materialdämmerung“ stecken.
• Welche Fortschritte erzielt wurden, um mit Großbatterien die Energiewende zu schaffen.
• Wie der Batterieantrieb im Vergleich zum Brennstoffzellenantrieb abschneidet.

Über diese und andere Themen im Zusammenhang mit Batterieentwicklung und Elektromobilität sprach Prof. Maximilian Fichtner unter der Überschrift „Entwicklung nachhaltiger Batterien: Neue Forschung. Neue Materialien. Neue Speicherkonzepte.“

Der Vortrag des „deutschen Batteriepapstes“ (Prof. Dr. Heinz-Otto Peitgen) begann mit der Zuversicht, dass künftig Großbatterien nicht nur immer leistungsfähiger und billiger werden. Sie werden auch ganze Städte versorgen und sogar Gaskraftwerke und Gasturbinen ersetzen können, die wir für die Aufrechterhaltung der Grundlast bei der Stromversorgung brauchen.

Durchbrüche in der Batterietechnologie

Prof. Fichtner stellte die Vorteile des Batterieantriebs gegenüber dem Verbrenner und gegenüber der Brennstoffzellen-Technologie dar. Er sah die Reichweitenangst als unbegründet an und zeigte auf, dass durch ein sprunginnovatives Cell-to-pack-Batteriedesign sowie durch chemische Innovationen der Batterie die demnächst erreichbare Reichweite bei 1.000 bis 1.300 Kilometern liegen wird.

Batterie vs. Brennstoffzelle

Aufschlussreich war auch der Seite-an-Seite-Vergleich des Batterieantriebs mit der Brennstoffzellen-Technologie, vor allem, um welchen Faktor diese Technologie teurer und aufwendiger ist als Batterietechnologie. Dazu gehört auch die Feststellung, dass Batterien dem zwar sehr energiereichen, doch „extrem volumetrischen“ Wasserstoff allein in der Logistik weit überlegen sind.

Fachübergreifende Exzellenz

Prof. Fichtner schlug eine Bresche für die interdisziplinäre Forschung. Seiner Ansicht nach entsprangen die revolutionären Erkenntnisse bei der Entwicklung neuer Materialien vor allem dem engen – fachübergreifenden – Austausch zwischen den Chemie- und den Ingenieurwissenschaften. Durch die Integration von Künstlicher Intelligenz werden weitere Durchbrüche bei der Erforschung neuer, nachhaltiger, günstiger, gut verfügbarer und sicherer Materialien erwartet.

Ökonomischer Kipppunkt längst erreicht

Abgerundet wurde der Vortrag durch die optimistischen Ausblicke Prof. Fichtners auf die Marktentwicklung bei der E-Mobilität. Der für den Erfolg dieser neuen Technologie so wichtige „ökonomische Kipppunkt“ sei bereits im Jahr 2021 überschritten worden.

Den vollständigen Vortrag von Prof. Fichtner können Sie sich hier als Aufzeichnung ansehen:

In seinem Interview zoomte Prof. Fichtner in das zentrale Thema Nachhaltigkeit in der Batterieentwicklung. Wer sich für die Details interessiert und zum Beispiel wissen will, durch welche neuen Materialien das hochperformante, aber seltene, teure und vor allem giftige Kobalt ersetzt wird, wird hier fündig. Auch bei der Frage, ob Lithium bei der Batterieherstellung das Maß aller Dinge sei und inwieweit nachhaltigere und günstigere Speicherstoffe wie Mangan, Eisenphosphat, Magnesium und neuerdings auch Kalzium und Natrium an seine Stelle treten können.

Nichtsdestotrotz gibt es technologisch noch einiges aufzuholen. Der Standort Deutschland könnte laut Prof. Fichtner zum Beispiel dadurch konkurrenzfähiger gemacht werden, wenn die teure Anfangs- und Investmentphase durch eine hohe Inlandsnachfrage bei E-Autos überbrückt würde. Die Chancen stünden in einem so dynamischen Markt wie Deutschland zurzeit auf Grün.

Alle Videos sowie weitere Hintergrundinformationen und Interviews mit den Referent:innen der Petersberger Gespräche 2022 finden Sie hier.

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