HOT SEAT: Dr. Matthias Daab

Zuletzt aktualisiert am: 19 April 2021

1) Schönen guten Tag Herr Daab: Batterieforschung ist unumstritten einer der Eckpfeiler für nationale, sowie internationale Forschungsgruppen. Wie positioniert sich hier das Bayerische Zentrum für Batterietechnik (BayBatt)?

Das BayBatt ist eine universitäre Forschungseinrichtung, die interdisziplinär an der Forschung und Entwicklung der Batterietechnik arbeitet. Die Größenskalen reichen von der atomistischen Struktur über die Strukturierung von Elektroden und dem Zelldesign bis hin zum Batteriemodul im Kontext vernetzter Energiespeicher.

2) Welche Forschungsschwerpunkte hat sich das BayBatt dabei vorgenommen?

Unsere Schwerpunkte in der Forschung sind:

Sichere High-Performance Materialien

Neuartige Separatoren und Entwicklung Li-Ionen leitender Keramikplättchen liefern dünnere, gut benetzbare, hocheffiziente Batterieseparatoren. Im Bereich All-Solid-State-Batterien stehen Arbeiten zur Forschung an Feststoffelektrolyten im Fokus, sowie die Prozessierungsmethode der Powder-Aerosol-Deposition. Darüber hinaus werden innovative Aktivmaterialien entwickelt.

Grenzflächenphänomene und Transportprozesse in Batterien

Der Ladungs- und Materialtransport wird durch Grenzflächenprozesse bestimmt und hat damit einen wesentlichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Batteriesystemen. Am BayBatt werden Kombinationen von analytischen Techniken für die Untersuchung von Batteriematerialien unter in-situ Bedingungen sowie operando weiterentwickelt.

Intelligente Batterie

Ziel dieses Forschungsschwerpunktes ist es, Batteriesysteme zu befähigen, den eigenen Zustand hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Strombelastbarkeit und Restkapazität zu bestimmen und zu prognostizieren. Eine intelligente Batterie soll in der Lage sein, mit dem überlagerten Energiesystem bidirektional zu kommunizieren, Anforderungen entgegenzunehmen und Limitierungen zurückzumelden. Erkenntnisgrundlage ist hierbei die elektrochemische Operando-Analyse und die experimentelle Diagnose von Materialien und Grenzflächen.

Vernetzte Batteriespeicher – Daten, Kommunikation und Wirtschaftlichkeit

Durch die Zunahme batterieelektrischer Fahrzeuge und stationärer Speicher wird zukünftig eine Vielzahl neuer Batteriespeicher am Strommarkt teilnehmen. Im BayBatt werden Lösungen für vernetzte Speicher technisch und wirtschaftlich untersucht und entwickelt, so dass sie ihr volles Potenzial im Markt entfalten können. Insbesondere soll die Dynamik des Speichersystems und dessen Eignung für spezifische Systemdienstleistungen wie Momentanreserve, Primärregelung und Schwarzstartfähigkeit in den Blick genommen werden.

Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit bedeutet umfassende Betrachtung von Batterien über den gesamten Lebenszyklus. Themenfelder sind Ressourcen (und Reserven) der eingesetzten Materialien sowie die Produktion inklusive Energieverbrauch, CO2-Fußabdruck und eingesetzte Materialien wie z.B. Lösemittel. Die Lebensdauer in der ersten (und ggf. einer zweiten) Anwendung der Batterie ist darüber hinaus maßgeblich für die ökologische und ökonomische Bilanz. Im Anschluss dreht sich Nachhaltigkeit um die Kreislaufführung, wobei nicht nur Stoff- sondern auch Produktrecycling durch Refabrikation im Fokus stehen.

3) Das BayBatt ist an der Universität Bayreuth angesiedelt. Was ist der große Pluspunkt dieses Standorts und was sind die Herausstellungsmerkmale des BayBatt?

Der große Pluspunkt des Standortes ist die lange und gelebte Tradition interdisziplinärer, fakultätsübergreifender Forschung und Lehre sowie die Politik der offenen Labortür, die immer wieder innovative Kooperationen ermöglicht. Das BayBatt im Speziellen zeichnet sich durch die Einbindung von vier Fakultäten mit den Disziplinen Physik, Chemie, Ingenieurwissenschaften und Wirtschaftsinformatik aus. Damit werden alle Größenskalen der Batterieforschung und deren gesamte akademische Bandbreite abgedeckt. Ein weiteres Herausstellungsmerkmal ist der klare universitäre Auftrag zur Lehre: Den Bachelorabsolventen aus den Ingenieur- und Naturwissenschaften werden unsere Masterstudiengang „Batterietechnik“ und „Battery Materials and Technology“ offenstehen, die die Absolventen für die herausfordernden Karriereoptionen im Batteriesektor vorbereitet und mit klarem thematischem Schwerpunkt eine interdisziplinäre Ausbildung in diesem Zukunftsbereich ermöglicht. 

4) Mit dem Blick in die Zukunft – wo sehen Sie das BayBatt in ein paar Jahren? Was ist die langfristige Vision und wie können Cluster, wie der Chemie-Cluster Bayern, dazu beitragen, diese Visionen anzusteuern?

Die Hightech Agenda Bayern wird dem BayBatt einen kräftigen Schub verleihen: Die Berufung von insgesamt 12 W3-Professuren wird zu einem überkritischen Braingain für Forschung & Lehre führen. Der Aufbau unseres KeyLabs zur Batteriezellfertigung wird es erlauben Kooperationen mit aktuellen und auch künftigen Industriepartnern noch zielgerichteter voranzutreiben. Dadurch werden sich neue Optionen in den für uns wichtigen Feldern Technologie Transfer & Innovation (Third Mission) erschließen. Der Cluster kann hierbei vor allem durch Matchmaking-Aktivitäten Vorschub leisten.

Dr. Matthias Daab ist promovierter Chemiker und leitet die Geschäftsstelle des Bayerischen Zentrum für Batterietechnik. Aktuell stehen hier der Aufbau des KeyLabs zur Batteriezellfertigung, die Entwicklung der Studiengänge und Berufungen im Fokus.

Zur Webseite des Bayerischen Zentrums für Batterietechnik.