Mit der zweiten Förderperiode startet der e-conversion-Exzellenzcluster mit neuer Energie, um die Forschung voranzubringen, sich fächerübergreifend zu vernetzen und neue wissenschaftliche Impulse zu setzen. Auf der Jahreskonferenz von e-conversion 2.0, die vom 5. bis 8. Oktober 2026 an der Venice International University (VIU) stattfand, kamen rund 125 Teilnehmende zusammen, um aktuelle Entwicklungen zu diskutieren, neue Kooperationen einzugehen und gemeinsame Perspektiven für die kommenden Jahre zu entwickeln.  

Steffen Garbe, Co-Founder des im e-conversion-Ökosystem gegründeten Start-ups Phlair, stellte die elektrochemische Technologie zur direkten Kohlendioxid-Abscheidung aus der Luft vor. (Foto: V. Hiendl / e-conversion)

Passend zu einer Tagung rund um die Energieumwandlung lieferte auch die Sonne ihren Beitrag: Bei spätsommerlichen Temperaturen auf der Insel San Servolo in der Lagune vor Venedig gaben Prof. Bettina V. Lotsch und Prof. Ian Sharp, beide in ihrer Rolle als Cluster-Sprechende, zum Auftakt einen Überblick über die wissenschaftliche Vision von e-conversion 2.0. Unter dem Leitgedanken „Rethink Energy Conversion from the Bottom Up“ stellten sie den Forschungsansatz des Clusters vor, der die Energieumwandlung von den grundlegenden atomaren und molekularen Prozessen bis hin zu gesellschaftlich relevanten Anwendungen und Technologien umfasst. Im Mittelpunkt stehen ein breites wissenschaftliches Spektrum und ein fachübergreifender, horizontaler Forschungsansatz, der unterschiedliche Disziplinen der Energie- und Materialforschung miteinander verbindet. 

Von den Grundlagen zu den Technologien von morgen 

Dementsprechend vielfältig war auch das Vortragsprogramm der Konferenz auf dem Campus der Venice International University (VIU). Es reichte von elektrochemischen Verfahren für eine nachhaltige Chemieproduktion über neue Materialien für Solarzellen und Batterien bis hin zu datengetriebenen Ansätzen in der Materialforschung. Es zeigte sich einmal mehr, dass die Herausforderungen der Energiewende verknüpft sind mit einem besseren Verständnis der Werkstoffe, Grenzflächen und chemischen Prozesse. Dass Materialstruktur und Funktion miteinander einhergehen, zog sich als roter Faden durch viele Vorträge – ebenso die Komplexität von Oberflächen und Grenzflächen, an denen zahlreiche Prozesse der Energieumwandlung stattfinden. Ein bekanntes Bild dafür lieferte Dr. Thomas Liebrich (RhySearch), der in seinem Vortrag ein Zitat des Physikers Wolfgang Pauli aufgriff: „God made the bulk; the surface was invented by the devil.“ Liebrich ging darauf ein, wie sich die Oberflächeneigenschaften gezielt durch Mikro- und Nanostrukturierung verändern lassen. Denn ganz gleich, ob in Batterien, Katalysatoren, Solarzellen oder Elektrolyseuren: Häufig entscheiden gerade die Grenzbereiche darüber, wie effizient, stabil und leistungsfähig eine Technologie funktioniert.  

Tiefe Einblicke in Perowskite 

Neuartige Materialien standen ebenfalls im Fokus der Tagung, wobei die Halogenid-Perowskite als vielversprechende Kandidaten für Solarzellen und optoelektronische Anwendungen besonders präsent waren. Prof. David Cahen (Weizmann Institute of Science) diskutierte, welche ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften tatsächlich einzigartig sind und welche eher auf grundlegenden physikalischen Mechanismen beruhen. Diese Perspektive wurde durch Beiträge, beispielsweise von Dr. Douglas Fabini (Paul-Scherrer-Institut), ergänzt: Er stellte ein physikalisches Modell vor, das die Rolle von Unordnung und Gitterdynamik in hybriden Perowskiten beschreibt und Wege aufzeigt, wie sich Stabilität und Eigenschaften gezielt verbessern lassen. Prof. Aaron Lindenberg (Stanford University) beleuchtete ultrakurze strukturelle Prozesse nach optischer Anregung und zeigte, wie Elektronen und Kristallgitter auf Femtosekunden-Zeitskalen miteinander wechselwirken. Ergänzend untersuchte Dr. Esma Ugur (LMU München) die Ursachen für Effizienzverluste und Alterungsprozesse in Perowskit-Tandemsolarzellen. 

Die Gewinner des e-conversion Best Poster Awards (v. li. Johannes Schmuck, Anna Lemperle, Lukas Schrödinger, Julius Fischbach, Matthias Quintern) gingen an fünf TUM-Nachwuchsforschende. (Foto: V. Hiendl / e-conversion)

Nachhaltige Chemie im Fokus 

Die Nutzung von Licht spielte im Vortrag von Prof. Albert Polmann (AMOLF) eine zentrale Rolle: Er spannte den Bogen von hocheffizienten Solarzellen über optisches Computing bis hin zur nachhaltigen Chemie. Neue Erkenntnisse zu Katalysatormaterialien für die Wasserelektrolyse, eine Schlüsseltechnologie für die zukünftige Wasserstoffwirtschaft, fanden sich mit Prof. Kelsey A. Stoerzinger im Vortragsprogramm. Den Blick auf Energiespeichertechnologien erweiterte Prof. Jeff Sakamoto: Er diskutierte Herausforderungen und Fortschritte von keramischen Festelektrolyten und Festkörperbatterien. Aber auch elektrochemische Verfahren, die fossile Prozesse ersetzen und Stoffkreisläufe schließen können, standen auf der Agenda: Prof. Gerardine Botte (Texas Tech University) stellte neue Ansätze vor, um Stickstoff und Phosphor aus Klärschlamm und anderen biogenen Reststoffen zurückzugewinnen. „Dabei hat sie eindrucksvoll demonstriert, wie nachhaltige Ressourcenrückgewinnung durch das Wechselspiel von Grundlagenforschung und Feldexperimenten gelingen kann”, kommentiert TUM-Forscherin Prof. Katharina Krischer, die im Programmkomitee mitwirkte. Statt energieintensiver Neusynthese nutzt der Ansatz Elektronen als Reagenz. Prof. Ib Chorkendorff (Technical University of Denmark) präsentierte aktuelle Fortschritte in der elektrochemischen Ammoniaksynthese. Beide Beiträge verdeutlichten das Potenzial einer stärker elektrifizierten Chemie für eine nachhaltige Energie- und Rohstoffversorgung. 

Die thematische Vielfalt der Beiträge spiegelte zugleich die Breite des Clusters wider. „Wir freuen uns sehr, dass wir Vortragende aus aller Welt gewinnen konnten, die an einigen der aktuell spannendsten Fragestellungen der Energieumwandlung arbeiten”, sagt Prof. Alexander Urban (LMU), der ebenfalls das Programm mitgestaltete. „Es gibt viele Überschneidungen zu e-conversion-Forschungsfeldern, sodass wir zahlreiche Anknüpfungspunkte für den wissenschaftlichen Austausch schaffen” konnten”, ergänzt Katharina Krischer.  

Forschung, Transfer und Unternehmertum 

Die Beiträge der Startup-Session zeigten, wie Technologien aus dem universitären Umfeld den Schritt in die industrielle Umsetzung schaffen können. Mit Qkera, SYPOX und Phlair präsentierten sich drei Tech-Start-ups, deren Entwicklungen unmittelbar aus dem e-conversion-Ökosystem hervorgegangen sind. Dabei ging es um keramische Elektrolytmaterialien für Batterien der nächsten Generation, elektrifizierte Hochtemperaturreaktoren sowie energieeffiziente elektrochemische Verfahren für industrielle Stoffkreisläufe. Ergänzt wurden diese Perspektiven durch Beiträge aus der Industrie, unter anderem von Siemens Energy und Oerlikon. Dabei standen Fragen der Skalierung, Technologieentwicklung und Markteinführung neuer Energietechnologien im Mittelpunkt. Eine moderierte Frage-und-Antwort-Runde zu den Start-up-Beiträgen – moderiert von e-conversion-Sprecherin Jennifer Rupp – bot zusätzlichen Raum für Diskussionen über Chancen und Herausforderungen auf dem Weg von der wissenschaftlichen Idee zur Ausgründung. 

Nachwuchsforschende gestalten die Konferenz mit 

Eine zentrale Rolle spielten auch die Nachwuchsforschenden des Clusters: In Poster Sessions und Poster Flash Talks präsentierten sie ihre Forschungsarbeiten und nutzten die Gelegenheit zum Austausch mit den internationalen Gästen. Eine Neuerung der diesjährigen Konferenz waren die e-conversion Best Poster Awards, die mit Johannes Schmuck, Anna Lemperle, Lukas Schrödinger, Julius Fischbach und Matthias Quintern an fünf TUM-Nachwuchsforschende vergeben wurden. „Besonders schön war der Austausch mit anderen Forschenden am Poster. Die Diskussionen waren nicht nur eine Möglichkeit, die Begeisterung für das eigene Projekt zu teilen, sondern gaben mir auch neue Anregungen, wie es am Montag im Labor weitergehen soll. Die Poster Awards waren dabei eine tolle Wertschätzung für die Arbeit, die wir als Promovierende leisten “, sagt Anna Lemperle, die bei Prof. Ulrich Heiz promoviert. „Dass ich selbst ausgezeichnet wurde, war natürlich ein ganz besonderer Abschluss einer inspirierenden Konferenz.“ 

Wissenschaft kommunizieren, Gesellschaftsstrukturen stärken 

Darüber hinaus gab es zwei Keynotes mit jeweils anschließenden Workshops, deren Themen über die fachwissenschaftlichen Vorträge hinausgingen. Unter dem Titel „Changing Science: From Washington to Berlin and How Science Communication Can Defend Research“ diskutierten die beiden e-conversion-Mitglieder und passionierten Wissenschaftskommunikatoren Samuel van Gele (Doktorand am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung) und Nina Miller (Doktorandin an der TUM), welche Rolle die Wissenschaftskommunikation in gesellschaftlichen und politischen Transformationsprozessen spielen kann. „Ich habe meine Keynote bewusst mit der makabren und fiktiven Schlagzeile, dass Bundeskanzlerin Weidel drastische Kürzungen bei den Förderprogrammen der DFG ankündigt”, sagt Sam van Gele. „Wir hoffen, dass dies in der Zukunft nicht eintritt. Unsere Wissenschaftsstrukturen sind stark, aber nicht unbesiegbar. Mir ist es wichtig, zu zeigen, dass Wissenschaftskommunikation nicht nur eine nette Sache ist, sondern ein entscheidender Hebel zur Stärkung des wissenschaftlichen Ökosystems ist – von der Finanzierung bis zum Vertrauen.” Als Beispiel diente die Wissenschaftslandschaft in den USA und wie sie sich von 1945 bis heute immer wieder gewandelt hat.  

e-conversion-Forschende engagieren sich für Wissenschaftskommunikation: Samuel van Gele und Nina Miller präsentierten in ihrer Keynote die Bedeutung der Wissenschaftskommunikation für die Gesellschaft. (Foto: V. Hiendl / e-conversion)

e-conversion4society macht Forschung erlebbar 

Nina Miller knüpfte damit an, warum es so wichtig ist, dass exzellente Forschung die Gesellschaft erreicht: „Selbst die beste Forschung und die besten Technologien reichen nicht aus, wenn sie die Gesellschaft nie erreichen, denn wir leben in einer Demokratie. Wissenschaftler*innen sollen den Menschen nicht vorschreiben, wofür sie sich entscheiden. Stattdessen soll sie Menschen befähigen, informiert darüber zu diskutieren, was sie wollen. Denn genau so stärken wir unsere Demokratie.“ Eine neue Option für Wissenschaftskommunikation bietet in e-conversion 2.0 die Partnerschaft mit dem Deutschen Museum, dessen Vielfalt an Möglichkeiten Silke Mayerl-Kink vorstellte: Von der Langen Nacht der Museen und den Münchner Wissenschaftstagen über die Zusammenarbeit mit dem Science Communication Lab, Workshops für Schulklassen, Wissenschaft für Jedermann-Vorträge bis hin zur Entwicklung von Exponaten und Sonderausstellungen. „Mit dem Deutschen Museum haben wir für den neuen Bereich e-conversion4society eine Fülle an Optionen und zudem professionelle Unterstützung bei jeglicher Form der Wissenschaftskommunikation, Public Engagement-Projekten und der Entwicklung ganz neuer Formate”, sagt Silke Mayerl-Kink, die den Bereich verantwortet. „Wer Spaß daran hat, sich auszuprobieren und Energieforschung erlebbar und spannend zu vermitteln oder einfach bei Events mitzuhelfen und dabei in die Wissenschaftskommunikation hineinzuschnuppern, ist herzlich eingeladen. Wir freuen uns immer über jede Unterstützung, neue Ideen und gemeinsame Projekte.” 

Datenschätze nutzen, Informationen vernetzen 

Wie der aktuelle Stand sowie die künftigen Entwicklungen der datengetriebenen Forschung innerhalb des Exzellenzclusters aussehen, stellte Dr. Cihan Ateş (operative Leitung des e-conversion Data Intelligence Teams) vor. Schließlich werden diese Methoden künftig eine immer wichtigere Rolle in der Energieforschung spielen. „Die vorgestellten Konzepte zeigen, wie wir Experimente, Simulationen und KI-gestützte Analysen verbinden wollen, um Forschungsprozesse zu beschleunigen und neue Zusammenhänge besser sichtbar zu machen”, sagt Cihan Ateş. „Im Workshop haben wir gezeigt, was datengetriebene Tools bereits heute für Forschende im Cluster leisten können.“ Das Team (Philip Loche, Alex Burg und Kolja Knodel) präsentierte die erste Version von Atlas, einem Forschungsassistenten, den das Data Intelligence Team für e-conversion derzeit entwickelt: Nutzerinnen und Nutzer können in Alltagssprache Fragen stellen. 

Gestatten? Atlas, dein Forschungsassistent 

Atlas beantwortet diese Fragen – zum Beispiel, wer zu einem bestimmten Thema forscht oder welche Publikationen des Clusters für die eigene Arbeit relevant sind – mit Quellen aus den Publikationen, Informationen zu den Forschenden des Clusters, und mit entsprechender Zustimmung aus Labordaten. Die Teilnehmenden konnten Atlas während des Workshops ausprobieren und gaben sehr positives Feedback. Besonders fasziniert waren sie von der Möglichkeit, Publikationen, Personen und Daten an einem Ort zu durchsuchen zu können. Gleichzeitig entwickelten die Workshop-Teilnehmenden spontan konkrete Verbesserungen, etwa eine Funktion zum Export ausgewählter Publikationslisten oder die Einbindung von Kooperationen mit externen Partnern. Mehrere Forschungsgruppen-Leitende kamen nach der Veranstaltung auf das Team zu, um über die Digitalisierung ihrer Laborbücher oder eine Teilnahme als Pilotgruppe zu sprechen. „Die ersten Laborbesuche sind bereits geplant. In den kommenden Monaten werden wir außerdem Workshops mit einzelnen Gruppen sowie praktische Unterstützung rund um unsere Dateninfrastruktur anbieten”, sagt Ateş. „Unsere Tür steht offen. Jede Gruppe, die über die nächsten Schritte sprechen möchte, kann sich gerne an uns wenden.“ 

Neben den wissenschaftlichen Programmpunkten bot die Konferenz immer wieder Raum für Gespräche, neue Kontakte und die Entwicklung gemeinsamer Ideen. Die Veranstaltung setzte einen gelungenen Auftakt für die zweite Förderphase des Exzellenzclusters und die gemeinsame Forschung an den Energietechnologien der Zukunft. 

 

Impressionen von der e-conversion Konferenz 2026 in Venedig

(Weitere Fotos folgen so bald wie möglich)