Neue Messmethoden für Batterien im EU-Green-Deal-Projekt «HyMetBat» - «Belastungs-EKG» für Batterien
Dübendorf, 22.01.2026 — Nachhaltige und leistungsstarke Batterien sind eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende. Das EU-Projekt «HyMetBat» will die Entwicklung neuer Energiespeicher beschleunigen, indem es zuverlässige Methoden für die Charakterisierung unterschiedlicher Arten von Batterien entwickelt. Die Empa arbeitet im Rahmen des Projekts daran, Batterien im laufenden Betrieb auf den Puls zu fühlen.
Weg von fossilen Rohstoffen und hin zu erneuerbarer Energie – das ist das Motto der Energiewende. Die Schweiz hat sich das Ziel gesetzt, bis 2050 klimaneutral zu werden, und auch die EU will mit dem «European Green Deal» Europa zum ersten klimaneutralen Kontinent machen. Um den Weg zu Netto-Null zu ebnen, braucht es neben dem politischen Umsetzungswillen und der gesellschaftlichen Akzeptanz auch neue Technologien, beispielsweise für Batterien.
Nachhaltige, effiziente und skalierbare Batterien sind zentral für eine klimaneutrale Mobilität – aber auch als Energiespeicher für erneuerbare Energiequellen, die nicht immer in gleichem Ausmass verfügbar sind. An neuen Batterietechnologien wird deshalb rege geforscht. Auch die Empa entwickelt neuartige Batterie-Architekturen und -Materialien. Nun geht ein EU-Forschungsprojekt mit Empa-Beteiligung einen Schritt weiter. Das Projekt «HyMetBat» will neue Methoden entwickeln, um nachhaltige und recycelbare Batterien zuverlässig zu charakterisieren – und somit weitere Forschung auf diesem Gebiet zu erleichtern.
«HyMetBat», kurz für «Hybrid metrology for sustainable and low-carbon footprint battery materials», baut auf dem erfolgreichen EU-Projekt «OpMetBat» auf und läuft bis 2028. Die Empa arbeitet im Rahmen des Projekts daran, die Kausalkette zwischen Materialwahl, Materialsynthese, Verarbeitung, Elektrodenfertigung, Zellaufbau, Betrieb und Versagen von Batterien detailliert zu verstehen. Dafür werden Strahlungsmethoden wie etwa Neutronen- und Röntgenstrahlen mit elektroanalytischen Verfahren kombiniert – und zwar «in operando», also während die Batterie in Betrieb ist. Damit bestimmen die Forschenden etwa, wie sich die elektrochemischen und die mechanischen Eigenschaften der verwendeten Aktivmaterialien während des Ladezyklus verändern und welche Auswirkungen diese Änderungen auf die Funktion der Batterie haben.
«Wir wollen Batterien beim Laden und Entladen verstehen – sozusagen ihr Belastungs-EKG aufzeichnen», sagt Artur Braun, Physiker und Gruppenleiter in der Abteilung Hochleistungskeramik an der Empa. «Dafür kombinieren wir modernste Strahlungsquellen mit elektrochemischen Methoden und theoretischen Berechnungen.» Mit diesen Methoden unterstützt die Empa ihre Projektpartner – darunter in der Schweiz das Bundesamt für Metrologie (METAS) – dabei, Prozesse quantitativ zu ordnen und messtechnisch abzusichern. Das vertiefte Verständnis der Zusammenhänge zwischen der Bau- und der Funktionsweise von Batterien soll die Entwicklung und industrielle Skalierung von neuen Batterietechnologien fördern.
Die Empa leistete zudem einen Beitrag zur internationalen Öffnung des Konsortiums und brachte zwei zusätzliche Partner aus assoziierten und nicht-EU-Ländern in das Netzwerk ein. So umfasst das Konsortium hinter «HyMetBat» nun insgesamt mehr als 30 Partnerinstitutionen. Dazu zählen Universitäten, Forschungsinstitute und Industriepartner – «ein belastbares Netzwerk für die Zukunft nachhaltiger Batterien», so Braun. Koordiniert wird das Projekt von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Berlin.
Informationen
Dr. Artur Braun
Empa, Hochleistungskeramik
Tel. +41 58 765 48 50
artur.braun@empa.ch