Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWSInterview mit Dr. Holger Althues (Leiter der Abteilung Batteriewerkstoffe) und Dr. Benjamin Schumm (Leiter der Abteilung Partikeltechnik)
Neue Batterietechnologien: leistungsfähig, nachhaltig, kosteneffizient
Im Gespräch beantworten Dr. Holger Althues und Dr. Benjamin Schumm zentrale Fragen zur Zukunft der Batterieentwicklung, z. B.: Vor welchen Herausforderungen steht die Forschung an neuen Batterietechnologien? Wie trägt das DRYtraec®-Verfahren zur nachhaltigen Batterieproduktion bei? Welche neuen Materialien und Technologien werden aktuell am Fraunhofer IWS erforscht?
Vor welchen Herausforderungen steht die Forschung an neuen Batterietechnologien?
Dr. Althues: Zu den größten Herausforderungen zählen die Steigerung der Energiedichte, die kostengünstige und umweltfreundliche Produktion sowie die Sicherheit und die Lebensdauer der Batterien.
Wie trägt das DRYtraec®-Verfahren zur nachhaltigen Batterieproduktion bei?
Dr. Schumm: Das DRYtraec®-Verfahren ermöglicht die Herstellung von Batterieelektroden ohne Lösungsmittel und ohne aufwendige Trocknungsprozesse. Dadurch reduzieren wir die Umweltbelastung und senken zugleich die Produktionskosten.
Welche neuen Materialien und Technologien werden aktuell am Fraunhofer IWS erforscht?
Dr. Althues: Unsere Forschung erstreckt sich über die gesamte Wertschöpfungskette – von der Materialentwicklung bis zur anwendungsnahen Prototypenzelle. Dabei untersuchen wir unter anderem neue Anodenmaterialien sowie effiziente Herstellungsprozesse für Festkörperbatterien.
Welche zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten sehen Sie für die entwickelten Batterietechnologien voraus?
Dr. Althues: Unsere Forschung zielt darauf ab, umweltfreundlichere und leistungsfähigere Batterien zu entwickeln – sowohl für die Elektromobilität als auch für stationäre Energiespeicher. Diese Technologien sollen die Integration erneuerbarer Energien fördern und zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks beitragen. Mit der Forschung an ultraleichten Batteriezellen auf Basis der Lithium-Schwefel-Technologie wollen wir perspektivisch neue Anwendungen, zum Beispiel in der elektrischen Luftfahrt, ermöglichen.
Welche Kooperationen bestehen mit anderen Institutionen oder Unternehmen?
Dr. Schumm: Wir arbeiten eng mit der Technischen Universität Dresden sowie verschiedenen akademischen und industriellen Partnern zusammen. Ziel ist es, interdisziplinäre Lösungen zu entwickeln und Forschungsergebnisse aus dem Labor in praxisnahe Prototypen zu überführen. Viele unserer Innovationen haben wir bereits mit Patenten geschützt und lizenzieren sie an Unternehmen. Die Zusammenarbeit mit der Industrie spielt eine zentrale Rolle, um Forschungsergebnisse schnell in marktfähige Produkte zu überführen. Durch diese Partnerschaften stellen wir sicher, dass unsere Innovationen den Anforderungen aus Wirtschaft und Gesellschaft gerecht werden.
Welche Fortschritte erwarten Sie in den nächsten Jahren in der Batterieforschung?
Dr. Althues: Wir rechnen mit bedeutenden Fortschritten in der Entwicklung von Festkörperbatterien, die eine höhere Energiedichte und verbesserte Sicherheit bieten. Dabei werden neue Materialien wie reine Silizium- oder Lithiumanoden eine Schlüsselrolle spielen.
Wie tragen Ihre Forschungsergebnisse zur globalen Nachhaltigkeit bei?
Dr. Althues: Unsere Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung nachhaltigerer und effizienterer Batterien, die den Übergang zu erneuerbaren Energien unterstützen und zur Reduktion von CO2-Emissionen beitragen. Dabei achten wir zunehmend darauf, Elektroden so zu gestalten, dass sie im Recyclingprozess leichter in ihre Grundbestandteile zerlegt werden können – ein Konzept, das wir als »Design for Recycling« bezeichnen.