Prof. Stefan Kaskel, Professor für Anorganische Chemie I an der Technischen Universität Dresden (TUD), hat gemeinsam mit Dr. Benjamin Schumm und Dr. Holger Althues vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden ein revolutionäres Verfahren entwickelt, das eine kosteneffiziente und umweltfreundliche Herstellung von Batterieelektroden erlaubt: DRYtraec® - eine patentierte Technologie mit großem Zukunftspotenzial. Dafür wurden die drei Wissenschaftler im Rahmen der Fraunhofer-Jahrestagung am 4. Juni 2025 mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2025 ausgezeichnet.

In einer Zeit, in der elektrifizierte Fahrzeuge und stationäre Stromspeicher eine Schlüsselrolle für die klimaneutrale Zukunft der Energiewirtschaft spielen, ist die nachhaltige Produktion von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) essenziell. Das Forscherteam um Dr. Benjamin Schumm, Dr. Holger Althues und Prof. Stefan Kaskel hat mit DRYtraec® (Dry transfer electrode coating) ein neuartiges Verfahren der Batteriezellproduktion entwickelt, das vollständig auf den sonst üblichen Einsatz toxischer Lösemittel verzichtet und die energie- sowie kostenintensive Trocknung der Elektrodenschichten einspart.

© Fraunhofer_Piotr Banczerowski

Elektroden sind ein zentraler Baustein jeder Batterie und bestehen in der Regel aus einer Metallfolie, die mit einer dünnen Beschichtung überzogen ist. Die Beschichtung enthält die aktiven Komponenten, die für die Energiespeicherung verantwortlich sind. Statt wie üblich eine flüssige Beschichtung (Slurry) aufzutragen und anschließend zu trocknen, wird bei der DRYtraec®-Technologie ein trockenes Pulvergemisch direkt mechanisch auf die Metallfolie aufgebracht. Eine spezielle Walzenvorrichtung verarbeitet die Partikel und verbindet sie stabil – ganz ohne energieintensive Trocknung. So lassen sich auch beide Seiten der Folie in einem Schritt beschichten. Die so produzierten Elektroden sind leistungsstark und langlebig – und dabei deutlich ressourcenschonender.

Die Technologie basiert auf einem einzigartigen wissenschaftlich-methodischen Ansatz, aus dem bereits im Jahr 2013 die weltweit erste Prototypanlage konstruiert und die Technologie seitdem stetig weiterentwickelt wurde. Die Anlage ermöglicht die kontinuierliche Prozessführung und Herstellung qualitativ hochwertiger Elektroden im Rolle-zu-Rolle-Verfahren. „Wir haben für DRYtraec® eine Forschungs- und Entwicklungs-Plattform realisiert, die Industriekunden entlang der Wertschöpfungskette ein breites Angebot von der Erprobung bis zum Transfer in die kommerzielle Nutzung bietet. Mit der Lizensierung der Technologie an ein führendes Unternehmen der europäischen Automobilindustrie ebnet dies den Weg zur weiteren Skalierung bis zur Massenproduktion“, erläutert Dr. Holger Althues, Abteilungsleiter Batteriewerkstoffe am Fraunhofer IWS.

Stefan Kaskel ist seit 2004 Professor für Anorganische Chemie an der der TUD und arbeitet seit 2008 in Nebentätigkeit am Fraunhofer IWS, wo er heute das Technologiefeld Batterietechnik leitet. Die Entwicklung der preisgekrönten Technologie führt er auch auf die enge Zusammenarbeit zwischen TUD und Fraunhofer IWS, zwischen Grundlagen- und Angewandter Forschung zurück:

„Die Zusammenarbeit zwischen Fraunhofer und der TU Dresden führt zu unglaublichen Synergien in Forschung, Lehre und Transfer. Sie lebt vom persönlichen Engagement und Idealismus aller Beteiligten. Die Möglichkeit, aus einer wissenschaftlichen Idee ein echtes Produkt zu entwickeln, ist für Studierende, Promovierende und Professor:innen gleichermaßen faszinierend und begeisternd. Angewandte und Grundlagenforschung sind keine Gegensätze, sie befruchten sich gegenseitig. Dass die gute Zusammenarbeit von Fraunhofer und TU Dresden über DRESDEN-concept so wertvoll ist, zeigt sich letztendlich auch an den Personalia der zwei weiteren Preisträger - Dr. Holger Althues und Dr. Benjamin Schumm, die beide ihre Dissertation an der TU Dresden erfolgreich verteidigt haben, bevor sie eine leitende Position am Fraunhofer IWS erhielten“.

Joseph-von-Fraunhofer-Preis

Seit 1978 verleiht die Fraunhofer-Gesellschaft jährlich den Joseph-von-Fraunhofer-Preis für herausragende wissenschaftliche Leistungen zur Lösung anwendungsnaher Probleme an ihre Mitarbeitenden. Kriterien für die Auszeichnung mit dem Forschungspreis sind unter anderem die Neuartigkeit des wissenschaftlich-methodischen Ansatzes, der Erkenntnisfortschritt und die Umsetzung der wissenschaftlichen Ergebnisse in die Anwendung. In diesem Jahr wurden drei Joseph-von-Fraunhofer-Preise mit jeweils 50 000€ vergeben.

Kontakt:

Prof. Stefan Kaskel
Professur für Anorganische Chemie I
Technische Universität Dresden
Tel.: +49 351 463 4567
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