„Hier trifft Handwerkskunst auf technische Innovation“

Das rund 1000m2 große Technikum mit einem Trocken- und Reinraum ist ein Herzstück des MEET Batterieforschungszentrums. Hierin forschen die rund 170 Wissenschaftler*innen an Batterien der Zukunft. Yvonne Höppener und Jonathan Dylong erklären, welche Rolle das Technik-Team in der MEET Forschung einnimmt und welche Herausforderungen in der Batteriezellproduktion bestehen.

Wie können wir uns einen typischen Arbeitstag für das MEET Technik-Team vorstellen?

© MEET / Kerstin Heinemann

Jonathan Dylong: „Wir beginnen ganz klassisch und rufen unsere E-Mails ab, um nachzuschauen, welche Batteriezellen gebaut werden müssen. Wir erhalten diese ‚Aufträge‘ entweder MEET intern aus den Forschungsbereichen oder extern von Kooperationspartner*innen wie anderen Universitäten, Forschungseinrichtungen oder aus der Wirtschaft. Und dann geht es auch schon in die Labore, wo wir die meiste Zeit verbringen. Unsere Arbeit dort ist stark spezialisiert, da wir – ähnlich einer Manufaktur – Batteriezellen in rund 15 aufeinander abgestimmten Arbeitsschritten zusammenbauen. Diesen detaillierte Arbeitsablauf braucht es, um an jedem einzelnen Punkt ansetzen zu können und eine sehr große Variation an Batteriezellen herzustellen. Insgesamt kommen wir auf rund 2.000 Batteriezellen pro Jahr, die wir im Labor- und Testmaßstab herstellen.“

Yvonne Höppener: „Und genau diese Batteriezellen werden dann wiederum in der Forschung eingesetzt – sei es bei uns oder bei unseren Partner*innen. Die meiste Zeit verbringen wir im Trockenraum des MEET Batterieforschungszentrums. Dort fertigen wir die Batteriezellen in einer Umgebung, die genau auf die Bedürfnisse der Batteriezellproduktion abgestimmt sind: Der 100m2 große Raum hat eine maximal wasserfreie Atmosphäre mit einer relativen Feuchte von 0,02 Prozent. Eine Trockenheit noch ausgeprägter als in der Sahara und das bei einer konstanten Temperatur von 20 Grad – ideal für die Batterieforschung.“

Was kennzeichnet die Zusammenarbeit zwischen dem Technik-Team und den Wissenschaftler*innen der MEET Forschungsbereiche?

Yvonne Höppener: „Definitiv ein enger Austausch! In den Forschungsbereichen entstehen zum Beispiel verschiedene Ideen für verbesserte oder neue Batteriezellen. Diese können ein verändertes Zelldesign oder die Nutzung neuer Materialien beinhalten, um die Performanz einer Zelle zu verbessern. Wir setzen diese Ideen dann praktisch um, sodass die Forschenden mit von uns designten und assemblierten Batteriezellen weitere Versuche durchführen können.“

Jonathan Dylong: „Gemeinsam mit den Kolleg*innen aus der Wissenschaft haben wir am MEET nicht nur bestehende Batterietechnologien im Blick, sondern setzen sehr frühzeitig auf Zukunftstechnologien wie die Fertigung von Lithium-Metall-Batterien oder das wässrige Prozessieren von Kathodenmaterialien. Gleichzeitig arbeiten wir daran, bestehende Fertigungsprozesse für Batteriezellen zu optimieren: Ob bessere Mischverfahren für die Materialien, alternative Techniken der Beschichtung oder neue Schneidemethoden.“

Was macht für Euch die „Faszination Batterieforschung“ aus?

Yvonne Höppener: „Für mich ist das die Kombination aus Neugier und Geduld. Wir arbeiten beispielsweise an der Lithium-Ionen-Technologie, die sich etabliert hat. Dennoch gibt es hier noch enorme Weiterentwicklungspotenziale. Es gibt immer wieder neue Ansätze und die Technik entwickelt sich stetig weiter. Gleichzeitig braucht es viel Geduld, um neue Ideen auf ihre Realisierbarkeit zu validieren oder Lösungen für anstehende Herausforderungen zu finden.“

Jonathan Dylong: „Mich fasziniert die Breite der Batterieforschung. Am MEET forschen wir entlang des gesamten Wertschöpfungskreislaufs von Batterien: Von den Rohmaterialien über die fertige Zelle bis hin zum Recycling. Dabei sind wir sind sehr eng vernetzt. Und bei uns im Technik-Team trifft Handwerkskunst auf technologische Innovation – eine sehr reizvolle Mischung!“