Nach ihrer Masterarbeit in Materialwissenschaft und Engineering und einer Industriepromotion arbeitet Maira Indrikova als Forschungsingenieurin im Bereich der Beschichtungstechnologie für Lithium-Ionen-Batterien am Bosch-Forschungscampus Renningen. Sie berichtet über den Forschungsstand in der Elektromobilität.
Nationale Plattform Elektromobilität
Die Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) ist das Beratungsgremium der Bundesregierung für die Entwicklung der Elektromobilität. Gemeinsam mit 150 Vertretern aus Industrie, Wissenschaft, Politik, Gewerkschaften und Verbänden ergründet sie die wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Potenziale der Elektromobilität und spricht Handlungsempfehlungen für Politik und Wirtschaft aus.
Die Elektromobilität ist für viele das Zukunftsthema. Doch um Elektroautos in großer Zahl auf den Straßen zu sehen, muss noch an Kosten und Reichweite gearbeitet werden. Bei Bosch arbeiten wir an dem Ziel, die Batterie erschwinglich zu machen und ihre Reichweite zu erhöhen. Denn die Lithium-Ionen-Batterie hat noch viel Potenzial. Derzeit haben die Akkus eine Energiedichte von circa 115 Wh/kg, aber bis zu 280Wh/kg sind möglich. Im Fokus unserer Arbeit steht dabei die Entwicklung einer Festkörperzelle, die nicht mehr wie bisher Flüssigelektrolyt benötigt.
Für mich ist das Besondere, im Gegensatz zur Forschung an der Universität, dass wir an Technologien mit dem Ziel der Serienproduktion forschen. Ich arbeite an etwas, das den Menschen einen unmittelbaren Nutzen bietet und der Umwelt zu Gute kommt. Zum Beispiel hilft unsere Forschung, mit effizienteren Batterien den Straßenverkehr umweltfreundlicher zu machen. Denn Elektroautos sind lokal emissionsfrei und verringern dabei den Lärmpegel, insbesondere in Städten.
In meinem Team beschäftigen wir uns mit der Prozesstechnologie zur Herstellung von Elektroden für Batteriezellen. Die richtige Verteilung der Materialien in der Elektrode bestimmt die spätere Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Batterie. Als Forscher ist man immer auf der Suche nach Antworten und neuen Lösungen. Ich arbeite an Konzepten für die Vorbereitung der Elektroden in einer Batteriezelle. Das heißt, ich entwickle und evaluiere neue Verfahren zur Herstellung von Elektroden und Zellen. Die neu entwickelten Zellen werden dann im Labor auf ihre Leistung getestet. Dabei versuche ich mittels umfangreicher Analytik die Wirkmechanismen zu ermitteln, also zum Beispiel, ob und wie die Materialien beim Herstellungsprozess geschädigt werden.
Electric Vehicle Index: China ist Vorreiter bei der Elektromobilität
China ist das wichtigste Herstellerland für Elektrofahrzeuge und hat damit Japan überholt. Deutschland liegt bei den Produktionsländern weiterhin auf Platz drei, die Vereinigten Staaten auf dem vierten Platz. Dies sind die Ergebnisse des aktuellen Electric Vehicle Index der Unternehmensberatung McKinsey.
„In China arbeiten Hersteller und Behörden sehr systematisch daran, Elektroautos für den Kunden attraktiv zu machen“, erklärt in einer Pressemitteilung Nicolai Müller, Seniorpartner von McKinsey, den Erfolg der Chinesen. Den höchsten Marktanteil von E-Fahrzeugen am Gesamtmarkt hat Norwegen (5 Prozent), gefolgt von den Niederlanden und Frankreich. China steht auf Platz vier (mit einem Anteil von 1,1 Prozent), Deutschland auf Platz 8 (Anteil: 0,7 Prozent) – bedingt durch die Einführung der Kaufprämie für Elektroautos. Auch China bietet seinen Käufern finanzielle Anreize und Vorteile bei der Zulassung. Chinesische Autokäufer haben die Wahl zwischen fast 60 Modellen, in Deutschland werden über 40 Modelle angeboten.
Weitere Infos zum Index unter www.mckinsey.de/elektromobilitaet
Forschungsingenieure brauchen daher einerseits Neugier und Kreativität, um neue Ideen zu entwickeln. Andererseits braucht es die Motivation, etwas zu erreichen und voranzutreiben, als auch die Fähigkeit, sich selbst sowie Projekte zu organisieren. Trotz Kreativität und Forschungsfreiheit gibt es Ziele und Meilensteine, die innerhalb eines bestimmten Zeitraumes erreicht werden müssen. Aufgaben und Verantwortlichkeiten werden dabei im Team aufgeteilt. Bei regelmäßigen Reviews werden die Fortschritte vorgestellt, neue Ziele vereinbart, und es wird über die Zukunft des Projekts entschieden.
Neben der eigentlichen Forschungsarbeit ist auch die Vernetzung mit nationalen und internationalen Kollegen sowie Forschern von internationalen Universitäten oder Unternehmen wichtig. Denn es wird weltweit an der Batterie geforscht. Besonders auf Konferenzen tauscht man Fachwissen aus und erhält durch Gespräche neue Impulse für Lösungsansätze. Auch intern legt Bosch großen Wert auf Vernetzung. Seit einem Jahr arbeiten wir am neuen Forschungscampus in Renningen, der alle Forschungsbereiche bei Bosch in Deutschland vereint.
Jeder Forscher kann zehn Prozent seiner Wochenarbeitszeit nutzen, um eigene neue Ideen zu entwickeln. Diese Innovationszeit bietet sich dazu an, um an Patenten zu schreiben, sich Gedanken über neue Projekte zu machen, aber auch um sich mit anderen Forschungsbereichen auszutauschen. Wir arbeiten in einem internationalen und gemischten Team – ich selbst komme aus Riga in Lettland und bin erst seit meinem Master-Studium in Deutschland.
Die meisten Forschungsingenieure haben, wie ich, ein naturwissenschaftliches Fach wie Physik, Chemie oder Materialwissenschaften studiert. In diesem Bereich gibt es viele verschiedene berufliche Möglichkeiten. Mir ist es wichtig, mich auch nach dem Studium auf Seminaren und im Austausch mit Kollegen weiterzubilden. Ich bin derzeit in der Forschung tätig, könnte mir aber auch vorstellen, in der Produktentwicklung in einem Geschäftsbereich zu arbeiten – um dort die Elektromobilität der Zukunft mitzugestalten.
