Das MEET Batterieforschungszentrum der Universität Münster und das benachbarte Helmholtz-Institut Münster (HI MS) feiern gemeinsam ein Doppeljubiläum. MEET blickt auf 15 Jahre Forschung zurück, das HI MS auf zehn. Beide Einrichtungen sind eng mit Prof. Dr. Martin Winter verbunden, der sie mitbegründet hat und bis heute wissenschaftlich leitet.
Im Interview hebt Winter hervor, dass die Lithium-Ionen-Batterie seit Jahrzehnten den Markt dominiert und durch kontinuierliche Forschung deutlich verbessert wurde. Neben dieser etablierten Technologie konzentrieren sich die Forschenden in Münster auch auf alternative Zellchemien, darunter die Lithium-Metall-Batterie, die vor allem in der Elektromobilität neue Reichweiten ermöglichen könnte. Winter betont jedoch: „Es gibt keinen Automatismus, der sicherstellt, dass die Lithium-Metall-Batterie eine Energiespeicherlösung der Zukunft sein wird.“
Trotz zahlreicher neuer Ansätze hält Winter die Lithium-Ionen-Technologie weiterhin für zukunftsfähig. „Auch wenn es viele nicht glauben wollen: Die Lithium-Ionen-Batterie wird noch besser werden.“ Wichtig sei jedoch, das Monopol dieser Technologie zu durchbrechen, da sich der Markt mit zunehmenden Anwendungen differenziere.
Ein besonders vielversprechender Ansatz sei die Natrium-Ionen-Batterie, die sich relativ einfach in bestehenden Produktionsanlagen fertigen lasse. In einem bundesweit größten Konsortium arbeiten MEET und HI MS gemeinsam mit über 20 Partnern am Aufbau eines industriellen Ökosystems für diese Technologie.
Fokus Nachhaltigkeit
Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit in Münster liegt auf dem Thema Nachhaltigkeit. Ein wesentlicher Ansatz ist das „Design for Recycling“, bei dem Batterie-Module oder -Zellen so gestaltet werden, dass sie sich automatisiert und effizient in ihre Einzelteile zerlegen lassen. Dabei spielt auch das Materialdesign eine wichtige Rolle: Ziel ist es, etwa durch den Einsatz wasserbasierter, sogenannter „grüner“ Binderlösungen für Elektrodenmaterialien, auf teure und potenziell toxische Lösungsmittel sowie fluorierte Binder zu verzichten.
Parallel dazu erforscht das MEET intensiv das direkte Recycling, bei dem insbesondere Kathodenmaterialien nach ihrer Nutzung reaktiviert und erneut in Batteriezellen verwendet werden. Auch das Helmholtz-Institut Münster arbeitet an Recyclinglösungen, speziell für Feststoffbatterien.
Unabhängige Batterieproduktion „strategische Notwendigkeit“
Im internationalen Vergleich sieht Winter nicht das Wettrennen mit Asien im Vordergrund, sondern den Aufbau eigener Marktanteile und Kompetenzen. Die Fähigkeit zur unabhängigen Batterieproduktion werde zur strategischen Notwendigkeit für Hightech-Standorte.
Trotz aktueller wirtschaftlicher Unsicherheiten investiert die deutsche Industrie weiter in den Ausbau der Elektromobilität. „Jetzt heißt es, diesen Weg konsequent weiterzuverfolgen, um nicht abgehängt zu werden“, sagt Winter. „Deutschland und Europa müssen, um der Dominanz asiatischer Akteure in der Batterietechnologie und den dazugehörigen Lieferketten zu begegnen, konstant die Kompetenzen und Technologien zur großvolumigen Batteriezellproduktion für alle Anwendungen aufbauen, auch als Versicherung gegen geopolitische Abhängigkeiten.“
Auch die Zusammenarbeit mit den USA spielt in der Batterieforschung eine wichtige Rolle. Trotz dortiger Budgetkürzungen bestehen laut Winter noch stabile Kooperationen, unter anderem mit der Stanford University und mehreren nationalen Forschungslaboren. Die Auswirkungen der Entwicklungen in den USA auf die deutsche Forschung seien jedoch noch nicht absehbar.
THeRacer meint
… die besten Investitionen (staatlich wie privat) sind zur Zeit solche, die auf mittel- bis langfristige Kostenreduzierung (u.a. zur Senkung des Strompreises/„Strom ist die Zukunft“, also in massiven Ausbau und Nutzung brachliegender Potentiale der Photovoltaik und elektrischer Klein-, Mittel-u. Großspeicher vom Kilowatt- bis Gigawattbereich), einzahlen. Dies auch um Unabhängigkeit und Sicherheit zu erhöhen. …
Engelbert.Montagne meint
Alles Binsenweisheiten ohne Antworten. Die gibt es auch zum großen Teil nicht. Wenn man was brechen will, muss man auch die Möglichkeiten haben. Haben wir nicht, deswegen können wir uns allenfalls den Grad der Abhängigkeit bedingt noch aussuchen. Und den Nutzen dieser Forschenden sollte man mal auf den Prüfstand stellen. Es nützt ja nichts, wenn man 2 Jahre nach dem Beginn der Serienfertigung in China diese sensationellen Ergebnisse als Rechtfertigung der Existenz verkaufen will oder muss. Irgendwann muss das doch mal den Geldgebenden auffallen.
Uwe meint
Wir forschen und forschen, und geben Millionen (Milliarden?) dafür aus.
WOZU?
Sind wir irgendwo Technologieführer?
Ach so, ja … um zu verstehen, wo wir längst abgehängt sind …
Sebastian meint
Egal ob Lithium, LFP oder whatever… Europa hat weder das eine noch das andere zu bieten. Uns wird aktuell täglich im TV gezeigt, wie es ist, wenn man sich Jahrzehnte ausgeruht hat und auf andere angewiesen ist. Schön das die wochenlange Wolken- und Regen-Zeit vorbei ist, endlich liefert meine PV Anlage wieder Strom im Überfluss. Sogar DABEI sind wir von anderen (Sonne) abhängig.
Sepp meint
Gratuliere, wenn du von der Sonne unabhängig sein willst. Das ist ja genau das Problem, dass die (dummen) Menschen glauben, sie seien die großen Macker, die nichts brauchen und die Natur bezwingen können.
Nostradamus meint
„Es ist wichtig, das Lithium-Ionen-Monopol zu brechen.“
Vielen Dank für diese „Expertise“, können Sie noch erklären wie?
Peter meint
Eigentlich ist es egal, was einzelne Analysten und Wissenschaftler wünschen oder fordern.
Relevant ist, was in den Konzernetagen verschiedener Industrien (Verleger, Energieversorger, Netzbetreiber, fossile Förderer, fossile Maschinen etc.) gewünscht und an Lobbyarbeit finanziert wird. Ergänzt um die Finanzierer der Demokratiezersetzung, wo es ja strukturelle Überschneidungen mit den eben Genannten gibt.
Sepp meint
Ganz genau meine Meinung
M. meint
Wichtig ist aus meiner Sicht:
– mittelfristig (innerhalb von 10 Jahren) von NMC in der Masse zu LFP umzuschwenken, schon alleine wegen der knappen Ressourcen, vor allem was Kobalt und Mangan angeht. Das ist schon deswegen wichtig, weil ansonsten ein paar skrupellose Geschäftemacher noch auf die Idee kommen, in der Tiefsee danach zu graben.
– bei Großbatterien ganz von Lithium wegzukommen. Bei dem Bedarf, den wir da im Sinne der EE haben, ist dann auch Lithium zu wertvoll – Natriumchlorid gibt es beinahe unbegrenzt. Der größere Platzbedarf ist weniger wichtig als der (zukünftig) geringere Preis.
Auch Subventionen sind an der Stelle wichtig.
Man hört an der Stelle oft „selbst schuld, hätte man sich früher darum gekümmert“ – ja und nein.
In China hat man sich früher darum gekümmert – aber immer staatlich subventioniert, weil ein strategisches Interesse besteht.
Wenn wir jetzt das strategische Interesse haben, unabhängig zu werden, muss das auch hier subventioniert werden, weil es wirtschaftlich alleine nicht funktioniert. Das hatte es „damals“ in China auch nicht.
Futureman meint
Leider legt das neue Wirtschaftsministerium den Fokus lieber auf die Förderung von Gas-Kraftwerken.
M. meint
Das ist wahr, und sehr, sehr traurig.
Aber was war von einer langjährigen Gas-Lobbyistin anderes zu erwarten?
Das Problem, dass Fr. Reiche uns nicht sagt: die 3,4 Mrd. aus dem Klimafont, die jetzt zur Deckelung des Gaspreises eingesetzt werden, sind irgendwann ausgegeben. Und dann ist mit dem Geld nichts passiert als für eine gewisse Zeit niedrigere Gasrechnungen.
Dann ist das Geld aber alle, und die Preise steigen.
Hätte man das Geld statt dessen in einen Ausbau von EE-Strom gesteckt, hätte man gleich das Gas gespart.
Futureman meint
Auf der einen Seite wird gesagt, das Geld ist knapp. Auf der anderen Seite ist es aber anscheinend kein Problem, jedes Jahr 70 Milliarden (Tendenz steigend) für Öl und Gas ins Ausland zu überweisen. Wären in 3 Jahren genau die 200 Milliarden, die gerade im Haushalt fehlen. So einfach wäre das.
M. meint
Da kommt es eben drauf an, wer diese 70 Mrd. hat.
Die liegen ja nicht beim Forschungs- oder Wirtschaftsministerium (das würde aktuell auch nichts nutzen, schon richtig), sondern bei Unternehmen und Verbrauchern, die eine bestehende Infrastrutur haben.
Der Verweis auf den Haushalt bringt aber nichts: die Unternehmen und Verbraucher schwenken nur um, wenn sie etwas sparen können.
Wenn die die eingesparten Geld aber dem Staat überweisen sollten (wie soll das genau ablaufen?), haben sie keinen Anreiz mehr.
Also fehlt das Geld weiterhin.
Für Öl und Gas werden auch höhere Steuern fällig. Es ist also so, dass sich der Staat bei der Energiewende sogar noch eher nach neuen Einnahmequellen umschauen muss. Das beschleunigt die Sache auch nicht.
Peter meint
Das Thema war neulich im Geladen-Podcast. Interessante Sichtweisen gab es da.
Stefan meint
Durch das Abschalten der Kohlekraftwerke in den nächsten 5-10 Jahren fallen über 20 GW weg. Deshalb möchten manche 20 GW Gaskraftwerke bauen.
Es wird mehr Gaskraftwerke brauchen, aber 10 GW wie von Habeck zuletzt geplant und von der EU genehmigt würden auch erstmal reichen und dazu dann in Summe mehrere GWh Großspeicher, gut verteilt in Deutschland an über 20 Standorten.
Jeff Healey meint
Das sehe ich auch so: Die anvisierten 20 GW aus Gaskraftwerken sind offensichtlich viel zu hoch gegriffen. Die Frage, die es derzeit dringlich zu lösen gilt ist daher,
wie viel Gas-Backup brauchen wir in Deutschland wirklich für die Wintermonate? Und wie schnell und in welcher Kapazität können und sollten unsere Netzbetreiber Großspeicher an das Netz anschließen? Da müsste jetzt etwas mehr Geschwindigkeit von Seiten der Politik her kommen.
M. meint
Da gibt es ja gute Simulatoren. Und es ist ja nicht so, dass man morgen die zusätzlichen Windräder und Solarparks hat, für deren „Dunkelflaute“ man gleich übermorgen die ganzen Gas-Peaker braucht.
Man macht eine konservative Abschätzung für die nächsten 5 Jahre, baut das Zeug, und dann sieht man an der Realität, wie es passt.
Im Zuge der Energiewende kommen – im Idealfall, nicht zwingend in der Realität – ja noch so einige Stromkonsumenten hinzu – Wärmepumpen, BEV, eLKW, Batterie-Züge, Elektrolysatoren für Industrie-Wasserstoff, usw.
Vieles davon kann man aber so bauen, dass man es an der aktuellen Verfügbarkeit orientiert – aber nicht alles. Dann kommen die verschiedenen Speicher hinzu. Das ist schon komplex.
Also weiter zubauen, und messen, messen, messen, und dann anpassen.
Paul L meint
Ohne Gaskraftwerke keine sinnvolle Energiewende. Punkt.
Der Staat und „Ausschreibungen“.
Ha, Ha, Ha selten so gelacht, die 20 GW muss man ansetzen, damit es überhaupt 10 GW werden.
Welche Kraftwerke sollen das Netz sonst stabilisieren? Der Rest ist verboten und Kernfusion wird erst ab 2040 interessant.(Warter ab!)
Batterien sind hierbei auch kein Wundermittel. Auch die Investoren wollen ihr Capex bezahlt haben.
Ihr tut immer so, als würde die Energiewende nur durch barmherzige Samariter entstehen.
Das Gegenteil ist der Fall, hier geht es auch um Renditen, Renditen und Renditen!
Ich sehe die Margen bei den Bürgerwindparks und den Agri-PV-Anlagen, daher verstehe ich hier das Schwarzmalen nicht.
Die Dinger werden die Stütze der Energiewende werden.
Öl+Gas werden in der EU durch den CO2 Preis immer teurer.
Wohin versickern die Steuereinnahmen?
Was hat eine Gas-Preis Deckel mit Klimaschutz zu tun?
Die Energiewende muss mal ohne Subventionen klar kommen!
Beim BEV gibt es die 0,25 % Regel.
Das ist schom eine hohe Steuerleichterung gegenüber der 1 % Regel, oder nicht?
Da verzichtete der Staat auch auf viel Geld, oder?
Zum Thema:
Im Batteriebereich sehe ich zumindest bei einer deutschen Firma einen guten Fahrplan.
Die Fabriken sind im Hochfahren, Rohstoffe sind zum Teil gesichert.
Die haben in allen Themen ihre Finger im Spiel. Die Professoren bekommen was hier von mit? Ich glaube nicht das Sie alles wissen.
Hier sieht es aktuell nicht nach einem „Fail“ wie beim Thema Software aus.