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Batterieforschung in Deutschland: wettbewerbsfähig und nachhaltig : Datum: , Thema: Forschung

Batterien sind ein Schlüsselbaustein für die Energiewende. Mit dem Dachkonzept Batterieforschung legt das BMBF den Grundstein für exzellente Batterieforschung, nachhaltige Wertschöpfungsketten und schnellen Transfer von der Forschung in die Anwendung.

Lithium-Batterie
Das Bundesforschungsministerium unterstützt die Entwicklung neuer Batterien. © Adobe Stock / xiaoliangge

Elektroauto und Energiespeicher, Smartphone und Tablet, Herzschrittmacher und Hörgerät, Kettensäge und Gabelstapler: Leistungsfähige und sichere Batterien machen diese und viele weitere Dinge unseres Alltags erst möglich. Und genauso vielfältig wie die unterschiedlichen Anwendungen sind auch die Batterien selbst. Eine Batterie für ein Elektroauto muss andere Bedingungen erfüllen als eine Batterie für den Akku-Schrauber oder das Smartphone. Bei welchen Temperaturen wird die Batterie eingesetzt? In welcher Weise wird sie beansprucht, sowohl hinsichtlich des Ladens als auch des Entladens?

Moderne Batterien sind für ihre Anwendungen optimiert. Dabei ist die Batteriezelle die kleinste eigenschaftsbestimmende Einheit. Der Bedarf an Batteriezellen steigt insbesondere durch den Hochlauf der Elektromobilität rasant an. Aber auch bei der Energiewende, beim Wandel zu einer emissionsfreien Wirtschaft und Gesellschaft und bei der Erhöhung unserer Versorgungssicherheit mit Energie aus regenerativen Quellen sind Batterien als flexible Energiespeicher Schlüsselbausteine. Sie ermöglichen erst eine robuste, sichere und nachhaltige Energieversorgung.

Technologische Souveränität durch Batterien aus Europa

Weltweit läuft daher der Aufbau von Batteriefabriken auf Hochtouren. Hier in Europa liegt einer der Schwerpunkte dieses Aufbaus. Kamen Batterien bisher noch vor allem aus Fernost, gilt es nun bei der Schlüsseltechnologie Batterie unabhängiger zu werden. Dafür braucht es eigene Maschinen, eigene Produktionsstätten für Batterien und ihre Komponenten sowie eine möglichst breite und sichere Rohstoffbasis, um ungewollte Abhängigkeiten Europas zu vermeiden. Das Ziel muss der Aufbau einer technologisch souveränen, wettbewerbsfähigen und nachhaltigen Batteriewertschöpfungskette in und für Deutschland und Europa sein.

Um dieses Ziel zu erreichen und zur langfristigen Sicherung der technologischen Souveränität Deutschlands hat das Bundesforschungsministerium seine Batterieforschungsaktivitäten mit dem BMBF-Dachkonzept Batterieforschung neu ausgerichtet. Dieses Dachkonzept reicht vom grundlegenden Kompetenzaufbau bis zur industriellen Anwendung und Produktion. Es setzt Schwerpunkte bewusst bei Material- und Komponentenentwicklung, Prozess- und Fertigungstechnik, Recycling und Kreislaufwirtschaft sowie bei Digitalisierung und Skalierungsforschung. Die Übergänge von der akademischen Forschung in die industrielle Entwicklung und der anschließende Transfer in die Anwendung werden erleichtert, Akteure besser vernetzt, die Innovationskraft der deutschen und europäischen Industrie gestärkt.

Dachkonzept Batterieforschung: Neuer Name, neuer Fokus

Sowohl Lithium-Ionen-Systeme als auch hierzu alternative Batteriesysteme werden im Dachkonzept des BMBF betrachtet. Kompetenzen werden entlang der gesamten Batteriewertschöpfungskette mitgedacht, ausgebaut und – sofern notwendig – geschaffen. Gesellschaftliche und industrielle Bedarfe werden noch stärker in den Blick genommen. Nationale wie internationale Kooperationen zwischen Wissenschaft und Wirtschaft werden gezielt ausgebaut und gefördert. So ermöglichen wir ein leistungsstarkes Innovationsökosystem aus wissenschaftlichen und industriellen Stakeholdern. Kleine und mittlere Unternehmen werden bewusst berücksichtigt und eingebunden, die Ausbildung und Verfügbarkeit wissenschaftlicher und technischer Fachkräfte verbessert.

Das BMBF-Dachkonzept Batterieforschung schafft die technologisch-wissenschaftlichen Grundlagen für die Etablierung deutscher und europäischer „Giga-Factories“ mit heimischen Maschinen und Anlagen, die auch in 10 oder 20 Jahren noch den Stand der Technik definieren. Die Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) nimmt hierbei als letzte Stufe der Skalierungsforschung eine Schlüsselrolle ein und wird als flexibles Innovationsinstrument entlang der Entwicklungen der Batterietechnologien fortentwickelt.

Um den aktuellen Entwicklungen der Technologie und des Marktes begegnen zu können, wurde das bisherige BMBF-Dachkonzept „Forschungsfabrik Batterie“ gezielt weiterentwickelt. Mit neuem Namen und stärkerer Fokussierung auf den effizienten Transfer von Forschungsergebnissen in die industrielle Anwendung wurde das neue BMBF-Dachkonzept Batterieforschung im Rahmen des Batterieforums 2023 vorgestellt.