Elektrochemische Energiespeicherung

Am Lehrstuhl widmen wir uns der ganzheitlichen Erforschung und Entwicklung moderner Batteriesysteme – von der Zelle bis hin zum vollständigen Batteriesystem. Unser Ziel ist es leistungsfähige, sichere und langlebige Energiespeicherlösungen für ein breites Spektrum an Anwendungen zu ermöglichen: von portablen Geräten über Elektrofahrzeuge bis hin zu stationären Speichersystemen für die Energiewende.

Im Fokus unserer Forschung stehen das Verhalten und die Alterung elektrochemischer Energiespeicher in Abhängigkeit vom konkreten Einsatzszenario. Dabei analysieren wir nicht nur die elektrochemische Performance, sondern untersuchen insbesondere auch die Ursachen und Mechanismen der Degradation unter realitätsnahen Bedingungen.

Ein zentrales Element unserer Arbeit ist die Modellbildung zur Beschreibung des elektrochemischen, thermischen und mechanischen Verhaltens von Batterien. Diese Modelle dienen sowohl dem grundlegenden Verständnis als auch der Vorhersage von Zuständen und Alterungsprozessen unter verschiedensten Belastungsprofilen. Neben physikalisch basierten Modellen kommen zunehmend datengetriebene Ansätze zum Einsatz – insbesondere KI-gestützte Verfahren, die große Datenmengen effizient auswerten und komplexe Zusammenhänge erkennen können.

Darauf aufbauen entwickeln und verfeinern wir Diagnoseverfahren mit denen sich Batteriezustände wie Ladezustand (State of Charge – SoC), Gesundheitszustand (State of Health – SoH) oder Sicherheitsrisiken präzise und zuverlässig bestimmen lassen. Diese Erkenntnisse fließen direkt in die Konzeption und Optimierung von Batteriemanagementsystemen (BMS) ein, die für einen sicheren, effizienten und nachhaltigen Betrieb unerlässlich sind.

Neben der Untersuchung einzelner Zellen betrachten und entwickeln wir Batteriesysteme auf Modul- und Packebene und beschäftigen uns mit Fragestellungen der Systemintegration, thermischen Auslegung und Sicherheitstechnik.

Im Gegensatz zur materialwissenschaftlichen Grundlagenforschung konzentriert sich unsere Arbeit auf systemische und anwendungsnahe Aspekte der Batterieentwicklung. Damit leisten wir einen essenziellen Beitrag zur Weiterentwicklung moderner Energiespeichertechnologien in einem zunehmend elektrifizierten Alltag. Unsere Forschungsaktivitäten erfolgen hierbei im Rahmen öffentlich geförderter Projekte mit und ohne industrielle Beteiligung sowie im direkten Auftrag der Industrie.

Einen Überblick über unsere technische Ausstattung sowie die eingesetzten Verfahren finden Sie auf der Seite [Infrastruktur und Laboreinrichtung]. Beispiele für abgeschlossene und laufende Vorhaben stellen wir Ihnen und [geförderte Projekte] vor.