{"id":117257,"date":"2026-09-09T02:05:00","date_gmt":"2026-09-09T00:05:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=117257"},"modified":"2026-09-09T12:02:06","modified_gmt":"2026-09-09T10:02:06","slug":"mehr-energie-bei-gleichem-gewicht-fraunhofer-ise-optimiert-batteriezellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/mehr-energie-bei-gleichem-gewicht-fraunhofer-ise-optimiert-batteriezellen\/","title":{"rendered":"Mehr Energie bei gleichem Gewicht: Fraunhofer ISE optimiert Batteriezellen"},"content":{"rendered":"\n

Gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie hat das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE den Aufbau von Elektroden in Batterien so ver\u00e4ndert, dass die Batteriezellen 10 bis 15 Prozent mehr Energie bei gleichem Gewicht speichern k\u00f6nnen. <\/p>\n\n\n\n

Das gelang ihnen, indem sie die Beschichtungsdicke der Batterieelektroden \u2013 beispielsweise von Lithium-Ionen-Batterien \u2013 um mehr als das Dreifache erh\u00f6hten, wodurch sich gleichzeitig die Anzahl der Stromableiter in der Batteriezelle reduziert. Die neue Elektroden-Architektur setzte das Forschungsteam in industrienah gefertigten Lithium-Ionen Pouch-Zellen um. Des Weiteren \u00fcbertrugen sie das Konzept erfolgreich auf Zink-Ionen- und Natrium-Ionen-Batteriezellen.<\/p>\n\n\n

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\u00a9 Fraunhofer ISEHalbautomatische Fertigungslinie f\u00fcr industrienahe Pouch-Zellen im Trockenraum des Fraunhofer ISE im Zentrum f\u00fcr Elektrische Energiespeicher.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

\u00bbNormalerweise bestehen die Anode und Kathode \u2013 die beiden Elektroden einer Batteriezelle \u2013 aus sehr vielen d\u00fcnnen Schichten Elektrodenbeschichtung und Stromableitern im Wechsel\u00ab, erl\u00e4utert Dr. Oliver Fitz, Gruppenleiter f\u00fcr Batteriezelltechnologie am Fraunhofer ISE. \u00bbWir haben es geschafft, die Dicke der Elektrodenbeschichtung von den bisher \u00fcblichen 100 bis 200 Mikrometern auf bis zu 800 Mikrometer anzuheben und damit die Anzahl der ben\u00f6tigten Stromableiter deutlich zu senken. Im Resultat haben wir sehr viel mehr Platz f\u00fcr aktives Material und dadurch steigt die Energiedichte je nach Batterietyp und -auslegung um 10 bis 15 Prozent.\u00ab Das Forschungsteam am Fraunhofer ISE validierte die neue Elektroden-Architektur f\u00fcr Zink-Ionen-, Natrium-Ionen- und Lithium-Ionen-Batterien<\/a> zun\u00e4chst experimentell an kleinen Batteriezellen im Labor. F\u00fcr Lithium-Ionen fertigten sie zus\u00e4tzlich Prototypen von Pouch-Batteriezellen mit dem neuentwickelten Elektrodenaufbau auf einer semi-automatisierten Fertigungslinie<\/a> im modernen Trockenraum des Fraunhofer ISE Battery Materials and Cell Production Lab. \u00bbDas Zellkonzept ist auch auf weitere Zellchemien leicht \u00fcbertragbar\u00ab, erg\u00e4nzt Oliver Fitz.<\/p>\n\n\n\n

Die Batterieelektroden sind PFAS-frei und kommen in der Fertigung ohne giftige L\u00f6sungsmittel aus. Bei der Entwicklung der neuen Zellarchitektur wurde eine sp\u00e4tere Serienproduktion mitgedacht: Eine potenzielle Elektrodenfertigungslinie weist eine deutlich geringe Prozesskomplexit\u00e4t im Vergleich zu einer Nassbeschichtungsanlage nach aktuellem Stand der Technik auf. Dadurch fallen die Investitionskosten deutlich geringer aus. Auch die Betriebskosten werden aufgrund des reduzierten Fl\u00e4chen- und Energiebedarfs gesenkt. Damit er\u00f6ffnet die Technologie insbesondere kleinen und mittelst\u00e4ndischen Unternehmen die M\u00f6glichkeit, eine eigene Batteriezellfertigung in Deutschland aufzubauen.  <\/p>\n\n\n\n

Die Projektergebnisse zeigen einen vielversprechenden Ansatz f\u00fcr eine perspektivische Industrialisierung der neuartigen Elektroden- und Zellarchitektur. Die Helmut Hechinger GmbH & Co. KG begleitet das Forschungskonsortium als Industriepartner und bringt ihre Erfahrungen in der Fertigung ein. Der Maschinenbauer acp systems AG \u2013 ebenfalls Projektpartner \u2013 entwickelt die Anlagen zur Herstellung der Elektroden. \u00bbAls klassischer Automobilzulieferer gestartet, diversifizieren wir schon lange in Zukunftsm\u00e4rkte, -produkte und -branchen\u00ab, erkl\u00e4rt Markus Duffner, CEO bei Hechinger. \u00bbBeispielsweise machen wir bereits \u00fcber 30 Prozent unseres Umsatzes im Bereich der E-Mobilit\u00e4t. Zeigen die weiteren Skalierungsschritte und Validierungen eine kosten- wie performancetechnisch vielversprechende Perspektive, k\u00f6nnten wir die Industrialisierung pr\u00fcfen. F\u00fcr eine Batteriefertigung mit dem Fokus station\u00e4re Speicher sehen wir in Baden-W\u00fcrttemberg gro\u00dfes Potenzial.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

\u00bbIn einem klimaneutralen Energiesystem mit den fluktuierenden Energiequellen Solar und Wind sind station\u00e4re Batteriespeicher integraler Bestandteil, um die morgen- und abendlichen Stromspitzen abzudecken\u00ab, sagt Prof. Dr. Andreas Bett, Institutsleiter am Fraunhofer ISE. \u00bbIn Kalifornien beispielsweise liefern Batteriespeicher abends bereits weitgehend den Strom. Deutschland t\u00e4te gut daran, Fertigungskapazit\u00e4ten f\u00fcr den wachsenden Batterie-Bedarf und damit Wertsch\u00f6pfung im Land aufzubauen. Wenn wir dazu beitragen k\u00f6nnen, freut uns das sehr.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

\u00bbDie Technologie ist das Ergebnis langj\u00e4hriger Forschungsarbeit am Fraunhofer ISE. Dass wir diesen Entwicklungsschritt erreichen konnten, verdanken wir auch der F\u00f6rderung durch BMWE, BMFTR und das Wirtschaftsministerium Baden-W\u00fcrttemberg sowie der vertrauensvollen Zusammenarbeit mit unseren Partnern\u00ab, sagt Dr.- Ing. Daniel Biro, Abteilungsleiter elektrische Energiespeicher am Fraunhofer ISE.<\/p>\n\n\n\n

Den neuen Elektroden- beziehungsweise Zellaufbau entwickelte das Forschungsteam in den Projekten \u00bbVORAN<\/a> \u2013 Innovative Natrium-Ionen-Batteriespeicher f\u00fcr station\u00e4re und mobile Anwendungen\u00ab (l\u00e4uft bis Juni 2027), \u00bbINFAB<\/a> \u2013 Zink-Ionen-Batterien f\u00fcr die station\u00e4re Energiespeicherung \u2013 Fertigung und Assemblierung\u00ab (abgeschlossen) sowie \u00bbWinZIB2<\/a> \u2013 Weltweit einsetzbares, innovatives Zink-Ionen-Batteriesystem\u00ab (abgeschlossen), gemeinsam mit den Kooperationspartnern acp systems AG, Helmut Hechinger GmbH & Co. KG, Universit\u00e4t Stuttgart -Institut f\u00fcr Photovoltaik (ipv) und dem Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie\/Helmholtz-Institut Ulm. Das Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie BMWE finanzierte die Forschung in den Projekten VORAN und InFAB, das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung BMBF f\u00f6rderte das Projekt WinZIB2.<\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Fraunhofer-Institut f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE 2026<\/a><\/p>\n

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