Ob zur Speicherung erneuerbarer Energien oder für den Einsatz in der Elektromobilität: Batterien sind ein entscheidender Baustein für den nachhaltigen Umbau unserer Gesellschaft. Um sie leistungsfähiger und gleichzeitig klimafreundlicher zu machen, sind neue Materialien gefragt - je schneller, desto besser. Hier setzt die Forschung von Helge Stein an: Er will den Prozess der Materialsuche, der sonst der Suche nach der sprichwörtlichen Nadel im Heuhaufen gleicht, deutlich verkürzen.

Dazu haben er und sein Team am Lehrstuhl für Digitale Katalyse maschinelles Lernen und Robotik in ihre Forschung integriert. Mithilfe modernster Algorithmen und Datenanalysen optimieren sie einzelne Materialien und Komponenten und betrachten sie immer auch im Kontext ihrer Anwendung. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen automatisiert in den Prozess zurück. „Maschinelles Lernen braucht viele und qualitativ hochwertige Daten“, sagt Helge Stein. „Die bekommen wir, indem wir Roboter die Experimente durchführen lassen.“ So werden reproduzierbare Daten gesammelt und über ein eigens entwickeltes Datenmanagement semantisch durchsuchbar abgelegt. „Damit können wir die Art und Weise, wie wir forschen, radikal beschleunigen“, sagt Helge Stein.

Sein Ziel ist es, eine globale, dezentrale Materialbeschleunigungsplattform aufzubauen und die Forschung über mehrere Standorte und Labore hinweg interdisziplinär zu vernetzen. „Das bringt die Forschung auf eine ganz andere Ebene, weil wir plötzlich Dinge miteinander korrelieren können, die vorher nicht sichtbar waren“, sagt er. Ebenso leidenschaftlich wie über seine Forschung spricht der neu an die TUM berufene Professor über die Lehre: "Ich brenne dafür und freue mich, das Feuer der Innovation an die nächste Generation weiterzugeben.

Zur Person:

Helge Stein promovierte 2017 an der Ruhr-Universität Bochum im Fach Maschinenbau. Anschließend arbeitete er bis 2020 am Joint Center for Artifical Photosynthesis und am California Institute of Technology in Pasadena, USA. Danach war er Professor für Angewandte Elektrochemie am Helmholtz-Institut Ulm des Karlsruher Instituts für Technologie. Zum 1. Juli 2023 wurde er als Professor für Digitale Katalyse an die TUM berufen.

Originalartikel: https://www.tum.de/aktuelles/alle-meldungen/pressemitteilungen/details/die-art-wie-wir-forschen-radikal-beschleunigen