Angesichts der Klimaveränderungen intensivieren Deutschland und Frankreich ihre wissenschaftliche Zusammenarbeit im Energiebereich. Sie haben gerade Projekte in zwei Schlüsselbereichen gestartet: Batterien und Wasserstoff. Genug, um die technologische Souveränität Europas zu stärken.
Überschwemmungen in Spanien und Deutschland, Hitzewellen in Afrika, Überschwemmungen im Süden Brasiliens, Dürre im Amazonasgebiet, Katastrophen durch die globale Erwärmung nehmen zu. 2023 war das heißeste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen, sagt die Weltorganisation für Meteorologie. Und 2024 hat es gerade geschafft. Angesichts dieser Herausforderung bündeln Deutschland und Frankreich ihre Kräfte, um den Fortschritt in eine CO2-freie Zukunft zu beschleunigen.
Die beiden Länder haben eine gemeinsame Initiative entwickelt, um Innovationen bei zwei Schlüsseltechnologien zu beschleunigen: Batterien und Wasserstoff. Ende November gaben sie in Paris und Berlin den offiziellen Startschuss für konkrete Forschungsprogramme.
Hochleistungs-Festkörperbatterien aus europäischer Produktion
Das deutsch-französische Forschungsprojekt zu HIPOBAT-Batterien (für „Hochleistungsbatterien“) wurde am 26. und 27. November am Collège de France und in der Residenz des deutschen Botschafters in Paris gestartet. Botschafter Stephan Steinlein lud im Rahmen eines „Climate Talk“ Persönlichkeiten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik ein, über die Rolle von Batterien im Kontext von Klimawandel und Dekarbonisierung zu debattieren.
Wissenschaftler und Vertreter der beiden Forschungsministerien (MESR und BMBF) stellten das HIPOBAT-Projekt vor, dessen Ziel die Entwicklung innovativer Hochleistungsbatterien ist, die dank neuer Feststoffbatterien eine lange Lebensdauer und eine hohe Energiedichte vereinen. Solche Batterien dürften den ökologischen, geopolitischen und wirtschaftlichen Druck im Hinblick auf die elektrochemische Energiespeicherung verringern.
Im Mittelpunkt der Forschung stehen die Diffusionsgeschwindigkeit von Ionen und Elektronen beim Laden und Entladen sowie das Wärmemanagement von Zellen. Ihr Ziel ist es, den Weg für die gezielte Entwicklung leistungsstarker Festkörper-Lithium- und Natriumbatterien zu ebnen. Und das dank neuer Materialien, neuer Zelldesigns, eines besseren Verständnisses möglicher Alterungsphänomene sowie fortgeschrittener Charakterisierungs- und Modellierungsarbeiten.
Das HIPOBAT-Projekt soll die technologische Souveränität Frankreichs, Deutschlands und der Europäischen Union in einem Schlüsselbereich der Energiewende stärken. Es wird von beiden Ländern mit 17,3 Millionen Euro finanziert. Es mobilisiert für drei Jahre (2024-2027) rund 90 deutsche und französische Forscher aus zwölf renommierten Universitäten und Forschungszentren (sechs aus jedem Land). Ihre komplementären Fähigkeiten werden in sechs Arbeitsbereichen artikuliert. Ein Industrierat, bestehend aus Vertretern von zehn Unternehmen der Batteriebranche in Frankreich und Deutschland, unterstützt ihre Arbeit.
Gemeinsam für eine CO2-freie Zukunft
Frankreich und Deutschland wollen ihre wissenschaftliche Zusammenarbeit im Energiebereich ausbauen. Dies gaben sie in einer Stellungnahme im Januar 2023 bekannt. Am 22. Mai 2024 kündigten sie dann im Rahmen eines Seminars in Paris das HIPOBAT-Projekt und ein gemeinsames Programm im Bereich Wasserstoff an. Sie setzen diese Projekte nun um.
Deutsch-französische Projekte für den nachhaltigen Wasserstoffsektor
Im Bereich Wasserstoff wurde im Frühjahr ein gemeinsamer Projektaufruf gestartet. Unter dem Titel „Entwicklung des Wasserstoffsektors für den zukünftigen Energiemix“ zielte es auf Projekte ab, die von mindestens einem Partner aus jedem Land durchgeführt wurden. Diese Projekte sollten sich über drei Jahre erstrecken und ein Budget zwischen 1,5 und 2,5 Millionen Euro haben (insgesamt 10 Millionen Euro für die fünf ausgewählten Projekte).
Das Ziel: die Innovationskette im gesamten Sektor anzukurbeln, von Forschungslaboren über die Industrie bis hin zu Anwendungen für den Endverbraucher, mit dem Ziel, eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft aufzubauen, die viele Sektoren in Frankreich, Deutschland und Europa integriert. Gleichzeitig geht es darum, die Komplementarität von Projekten und nationalen Politiken im Bereich dekarbonisierten Wasserstoff zu nutzen.
Der Aufruf trug schnell Früchte: 35 Projekte wurden eingereicht. Ein Großteil davon stammte von Partnern aus der Wirtschaft. Ein Erfolg, der die Erwartungen übertrifft.
Das Programm wurde am 29. November in der französischen Botschaft in Berlin gestartet. Die im Oktober angekündigten geförderten Projekte decken die gesamte Bandbreite der beibehaltenen thematischen Schwerpunkte ab: Innovationen zur Herstellung von Wasserstoff auf elektrochemischem Wege, die chemische Speicherung oder in flüssiger Form des Wasserstoffvektors sowie die Integration von Wasserstoff in Energiesysteme.
Zwei von ihnen zielen darauf ab, die Wasserelektrolyse einer neuen Generation zu entwickeln, eines unter Verwendung der fluorfreien Elektrolysetechnologie, das andere auf die Entwicklung innovativer Materialien für AEM-Systeme (Anion Exchange Membrane). Mit diesen Anlagen wird kohlenstofffreier Wasserstoff hergestellt. Sie spielen eine wichtige Rolle, da sie nur wenige Edelmetalle verwenden.
Ein drittes Projekt zielt auf den Wasserstofftransport und die Energiespeicherung ab. Es beabsichtigt, Lösungen zu entwickeln, indem die Produktion von Wasserstoff durch Zersetzung von Ammoniak entwickelt wird.
Auch im Bereich Energiesysteme wurden große Projekte gestartet. Ihr Ziel ist es, die Entwicklung der Infrastruktur und den Aufstieg von Technologien zu fördern. Sie interessieren sich für die Entwicklungspfade der Wasserstoffinfrastruktur, die Entwicklung von Synergien zwischen französischen und deutschen Energiesystemen sowie die Modellierung von Infrastrukturentwicklungs- und kommerziellen Ausbaustrategien im dekarbonisierten Wasserstoffsektor.
Alle diese Projekte profitieren von der hervorragenden Zusammenarbeit zwischen den französischen und deutschen Teams. Sie versprechen für beide Länder große Innovationen in einem Schlüsselbereich, sowohl aus wissenschaftlicher als auch aus industrieller Sicht.
Anne Lefebvre (mit: Deutsche Botschaft in Paris, BMBF, Französische Botschaft in Berlin)
