Die Universität Ulm ist bei der Exzellenzstrategie erfolgreich und erhält ein Exzellenzcluster im Bereich Batterieforschung. Das Forschungsvorhaben "Energiespeicherung jenseits von Lithium - neue Speicherkonzepte für eine nachhaltige Zukunft" wird ab Januar 2019 mit bis zu 10 Millionen Euro jährlich für zunächst sieben Jahre gefördert. In einem hochselektiven Verfahren hat eine "Exzellenzkommission", bestehend aus hochkarätigen, internationalen Experten sowie den Wissenschaftsministern aus Bund und Ländern, 57 Cluster für die Förderung ausgewählt.
"Die Bewilligung des Exzellenzclusters im Bereich Batterieforschung ist ein herausragender Erfolg für die Universität Ulm und belegt unsere nationale wie internationale Spitzenposition in diesem global relevanten Forschungsfeld. Universitäten aus ganz Deutschland haben sich mit ihren stärksten Schwerpunkten um die Exzellenzcluster beworben, so dass wir zu Recht stolz auf unseren Erfolg sind, bei den Allerbesten dabei zu sein", sagt Universitätspräsident Professor Michael Weber zu der positiven Entscheidung und bedankt sich beim Landesministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK) für die hervorragende Unterstützung - nicht nur im Zuge der Exzellenzstrategie.
Auf der Suche nach Batterien der Zukunft
Gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat die Universität Ulm bei der Exzellenzstrategie mit dem Antrag "Energiespeicherung jenseits von Lithium" überzeugt. Im Zentrum des nun bewilligten Exzellenzclusters steht die Forschung zu leistungsstarken, zuverlässigen und umweltfreundlichen Speichersystemen - vor allem für die Energiewende und die Elektromobilität. Schließlich ist Energie aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind nicht immer in gleichem Maße verfügbar - eine Zwischenspeicherung ist also notwendig. Und auch Elektrofahrzeuge brauchen eine zuverlässige Reserve, um ihren Fahrern eine angemessene Reichweite zu garantieren. Doch eine Steigerung der Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien, die heute in vielen Smartphones, Laptops oder Elektroautos stecken, ist mit großen technologischen Schwierigkeiten verbunden. Zudem sind die Lithium-Vorräte endlich. Deshalb suchen Forschende aus Elektrochemie, Materialwissenschaften, Modellierung und Ingenieurwissenschaften im nun bewilligten Cluster nach alternativen Ladungsträgern - zum Beispiel auf Basis von Natrium, Magnesium, Aluminium oder Zink. Die Ziele des Clusters reichen von der Grundlagenforschung bis zur anwendungsnahen Wissenschaft. Sie umfassen ein fundamentales Verständnis der elektrochemischen Energiespeicherung in den neuartigen Systemen, die Verbindung grundlegender Materialeigenschaften mit Leistungsparametern. Insgesamt wollen die Forschenden die praktischen Grundlagen für eine Batterie-Technologie schaffen, die ohne Lithium und ohne das ebenfalls immer seltener werdende Kobalt auskommt.
Optimale Forschungsumgebung in der Wissenschaftsstadt
Die Ulmer Wissenschaftsstadt bietet den Forschenden eine optimale Umgebung. Gemeinsam mit den ebenfalls am Cluster beteiligten Partnern KIT sowie dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) hat die Universität Ulm 2011 das Helmholtz-Institut Ulm für elektrochemische Energiespeicherung (HIU) auf ihrem Campus gegründet - Träger des HIU ist das KIT. In unmittelbarer Nachbarschaft betreibt das ZSW beispielsweise eine Pilotfertigungsanlage für Batterien. In das neue Exzellenzcluster bringt sich darüber hinaus die Universität Gießen ein.
"Mit dem bewilligten Exzellenzcluster wird die bereits hervorragende Stellung des Standortes Ulm in der Batterieforschung weiter ausgebaut", sagt Professor Axel Groß, Direktor des Instituts für Theoretische Chemie an der Universität Ulm und einer der Ulmer Sprecher des Exzellenzclusters. Professor Maximilian Fichtner, Geschäftsführender Direktor des HIU und ebenfalls Sprecher des Exzellenzclusters, ergänzt: "Bereits im Vorfeld der Clusterentscheidung haben die beiden Standorte Ulm und Karlsruhe beschlossen, generell enger auf dem Gebiet der elektrochemischen Speicherung zu kooperieren: Die Forschenden haben gemeinsamen einen der weltweit größten Forschungsverbünde für Energiespeicherung namens CELEST, ,Center for Electrochemical Energy Storage', gegründet. Dank des Exzellenzclusters mit etwa 100 zusätzlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern wächst das Konsortium für die Erforschung alternativer Speichertechnologien noch weiter."
"In Zukunft sind neue Speicherkonzepte notwendig, um Herausforderungen wie die Energiewende zu meistern. Zu dieser global wichtigen Aufgabe und zum Aufschluss der deutschen Batterieforschung an die Weltspitze wird das nun bewilligte Exzellenzcluster beitragen. Das Cluster krönt eine einmalige Forschungsumgebung in der Wissenschaftsstadt, in der schon jetzt Batterieforschung auf höchsten Niveau von den Grundlagen bis zur Anwendung stattfindet", resümiert Professor Joachim Ankerhold, Vizepräsident für Forschung und Informationstechnologie, der außerdem dem Leitungsgremium des Forschungsverbunds CELEST angehört.
Weiterhin Quantenforschung auf hohem Niveau
Ein weiterer Antrag der Universität Ulm für ein Exzellenzcluster hat sich dieses Mal nicht in der finalen Stufe des hochkompetitiven Wettbewerbs durchgesetzt. Trotzdem wird im Bereich Quantentechnologie natürlich weiterhin auf höchstem Niveau geforscht.
Die Verbindung von Quantentechnologie und Biomedizin ist einmalig und kann in der medizinischen Bildgebung und Sensorik zu Durchbrüchen führen: So ebnen künstliche Nanodiamanten den Weg zur Magnetresonanztomographie auf Einzelmolekülebene. Auch weiterhin tragen Forschende aus Ulm und Stuttgart im Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST) Erkenntnisse aus der Quantenwissenschaft in die Anwendung. Im Frühjahr 2019 ist zudem das <link nawi nawi-home nawi-detailseiten news-detail article richtfest-des-zentrums-fuer-quanten-und-biowissenschaftenbaustein-fuer-exzellente-forschung-in-der>ZQB an der Universität Ulm bezugsfertig, ein innovativer Forschungsbau, exakt abgestimmt auf die Bedürfnisse der Forschenden aus Quantentechnologie und Biomedizin.
Mit der Exzellenzstrategie soll der Forschungsstandort Deutschland gestärkt und die internationale Wettbewebsfähigkeit der Universitäten gesteigert werden. Ab diesem Jahr stellen Bund und Länder 533 Millionen Euro pro Jahr für diese Ziele zur Verfügung.
Die Förderlinie "Exzellenzcluster" umfasst die projektbezogene Förderung international wettbewerbsfähiger Forschungsfelder an Universitäten mit jeweils drei bis zehn Millionen Euro jährlich für zweimal sieben Jahre. Dazu wurden im Herbst vergangenen Jahres 88 von 195 eingereichten Antragsskizzen für die Vollantragsstellung ausgewählt - darunter zwei Anträge der Universität Ulm. Nach Begutachtungen durch internationale Experten hat die Exzellenzkommission nun 57 Cluster bewilligt. Aus Ulm war der Antrag "Energiespeicherung jenseits von Lithium - neue Speicherkonzepte für eine nachhaltige Zukunft" erfolgreich.
Das wissenschaftsgeleitete Begutachtungs- und Auswahlverfahren der Cluster wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) durchgeführt.
Text und Medienkontakt: Annika Bingmann