Denkweit - Batteriepioniere: Lösung für E-Autos
Batterie-Pionier: Denkweit entwickelt Lösung für E-Autos und Solaranlagen
Das Unternehmen Denkweit aus Halle (Saale) spürt mit einem innovativen Verfahren Fehler bei Batterie-Zellen auf. Damit löst das Unternehmen ein grundlegendes Problem für Hersteller von E-Autos und Solaranlagen. Mit der Idee eines Strom-Sensors für Batterien wurde das Start-up bereits mit dem Hugo-Junkers-Reis und IQ-Innovationspreis ausgezeichnet.
Innovative Idee zur Qualitätsprüfung von Batterien
Es sieht aus, als würde er die Glasfläche reinigen. Aber das Gerät, mit dem Dr. Dominik Lausch über das Solarpanel fährt, kann mehr als ein Fensterabzieher. Es misst Energieströme, genauer gesagt deren Muster. „So erkenne ich, ob die Solarzellen auch richtig funktionieren“, sagt Lausch, Geschäftsführer von Denkweit, einem jungen Unternehmen aus Halle an der Saale. Das Gerät ist ein Meilenstein. Es schafft etwas, auf das die Industrie seit Jahren händeringend gewartet hat: eine Methode zur Qualitätsprüfung von Batterien, Solaranlagen und großen Akkus, wie sie etwa Elektroautos benötigen. „Unsere Technologie ist eine Revolution für die Zuverlässigkeit und Sicherheit bei der Erzeugung von Strom aus Sonnenenergie und seiner Speicherung“, beschreibt Lausch.
Der Denkweit-Sensor gleicht einer Wärmebildkamera für Strom. Wo aber die Wärmebildkamera nur die Verteilung von Wärmeenergie aufzeigt, kann man mit dem Sensor von Denkweit nicht nur die Stromverteilung – wie viel Strom fließt wo – bestimmen. Er zeigt auch die Richtung des Stroms, und das per Messung an nur einem Punkt, unabhängig von der Zeit. Das klingt zwar wie Science-Fiction – das Prinzip, das der visionären Idee zugrunde liegt, ist aber fast 200 Jahre bekannt.
Entsprechend verwundert war Lausch, dass noch niemand auf die Idee kam. Sein Ansatz: Wenn Ströme durch einen Leiter fließen, erzeugen sie ein dreidimensionales Magnetfeld. Dessen Muster ist charakteristisch wie ein Fingerabdruck. Bei Störung oder Defekt ändern sich Stromfluss und Muster des Magnetfeldes von Batterien, Solaranlagen und Co. Für das Erkennen dieser Veränderung und ihrer Ursache stellt Denkweit das nötige Instrument bereit.
Mit Fraunhofer und Künstlicher Intelligenz zur zukunftsfähigen Batterieprüfung
„Nach meinem Physikstudium in Leipzig fing ich bei Q-Cells in Thalheim nahe Bitterfeld-Wolfen an. Das war damals der größte Hersteller von Photovoltaik-Solarzellen der Welt“, erinnert sich Dr. Lausch. Ein gemeinsames Projekt des Unternehmens und der Fraunhofer-Gesellschaft erlaubte ihm eine frühe Promotion. „Dort hat es mir so gut gefallen, dass ich zum Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) nach Halle ging.“ Hier erkannte man schnell seine Fähigkeiten und bot dem cleveren Physiker an, ein Team für ein eigenes Projekt aufzubauen. „Das war eine Riesenchance für mich“, freut sich der gebürtige Zörbiger auch heute noch.
Für das Projekt am Fraunhofer IMWS wählt Lausch „Themen, von denen [er] wusste, dass sie zukunftsträchtig sind. Und das zeigt sich jetzt auch: Bei der Photovoltaik drehen sich momentan ganz viele Räder“. Lausch holt den ebenfalls promovierten Physiker Kai Kaufmann und den Programmierer Markus Patzold, die späteren Mitbegründer von Denkweit, ins Boot. Am Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik arbeiten sie mit Hochdruck an innovativen Analyseverfahren, die modernste Sensorik mit der Leistungsfähigkeit maschineller Lernalgorithmen und selbstlernender Auswertungssysteme verbinden.
Die Herausforderung dabei ist, die hohe Auflösung und Genauigkeit, die der Sensor haben muss. „Das ist recht komplex, weil es sehr viele Messpunkte gibt, die alle gleichzeitig Daten ausgeben und gesteuert werden müssen“, erklärt Lausch. Bei der Reduzierung dieser Datenmenge kommt ein Thema ins Spiel, das aus der gegenwärtigen Debatte über moderne Technologie kaum wegzudenken ist: Künstliche Intelligenz (KI).
Für ihn stecken hinter künstlicher Intelligenz mathematische Methoden, die dank hoher Rechenleistung und cleverer Vernetzung wirken, als handele es sich um Intelligenz. „Tatsächlich ist es pure Mathematik und Statistik.“ Was die sogenannte KI jedoch sehr gut könne, so der Physiker, „ist die Verarbeitung großer Datenmengen und das Erkennen wiederkehrender Muster. Das ist genau das, was wir für unseren Sensor brauchen.“
Nachdem die Sensorik serienreif war, beschloss Lausch, sich mit Kaufmann und Patzold selbständig zu machen. Die Fraunhofer-Gesellschaft förderte die herausragende Forschungsidee mit einem besonderen Programm und einer Million Euro.