Tom Rüther
Privat
Entdeckungstour durch die farbenprächtigen Paint Mines nahe Colorado Springs
"Durch intensiven Austausch mit anderen Forschenden an der Universität in den USA hatte ich die Möglichkeit, zu Themenfeldern der Batterietechnologie über mein eigenes Forschungsprojekt hinaus zu diskutieren. Mein Aufenthalt war nicht nur beruflich und akademisch sehr bereichernd, sondern hat auch dazu beigetragen die US amerikanische Kultur besser kennenzulernen."
Tom Rüther reiste mit dem KSB Stiftung Stipendium in die USA um Forschungsansätze zur Nachhaltigkeit in der Kreislaufwirtschaft zu erforschen. Diese Studien sind wesentlich für die Verbesserung der Charakterisierung und Zustandsbewertung von Batteriemodulen.
In seinem Bericht schildert er die Erlebnisse während seines Aufenthalts, die von der Forschung an langlebigen Batterien über Sportmöglichkeiten an der Universität bis hin zu beeindruckenden Landschaften und kulturellen Veranstaltungen reichen:
Im Rahmen meiner Promotion beschäftige ich mich mit der Charakterisierung von Prozessen in Lithium-Ionen Batterien. Die elektrochemische Impedanzspektroskopie, gekoppelt mit einer analytischen Methode wie der Verteilung der Zeitkonstanten, ist ein gängiger Ansatz, um beispielsweise neue Materialien zu untersuchen oder Alterungseffekte und Performance-Eigenschaften besser zu verstehen.
Dies erleichtert z.B. die Entwicklung langlebiger Batterien oder von Algorithmen, die die Ladezeit verkürzen. Ein Problem besteht darin, einige komplexere Eigenschaften in dieser Verteilungsfunktion zu interpretieren. Diese Forschungsfrage wurde während meines Aufenthalts untersucht.
Die Gruppe von Prof. Plett und Prof. Trimboli an der University of Colorado Colorado Springs beschäftigt sich mit der physikbasierten Modellierung von Lithium-Ionen Batterien. Beide sind vorreiter in dem Bereich der Modellierung und haben wichtige Grundlagenwerke in diesem Bereich veröffentlicht. Derzeit verwenden sie insbesondere Methoden reduzierter Ordnung, mit denen die Input-Output-Beziehungen direkt analysiert werden können.
Privat
Wandern auf dem verschneiten Seven Bridges Trail nahe Cheyenne Mountain
Dieses Vorgehen ist neuartig und wird derzeit nur von wenigen Gruppen weltweit angewandt. Es reduziert die notwendigen Aufwand für die Parametrierung der Modelle drastisch. Da für die Analyse der Verteilung der Zeitkonstanten gerade diese Input-Output-Beziehung relevant ist, können die Modelle ideal verwendet werden um auf Interpretationen zu schließen. Während meines Forschungsaufenthalts habe ich Methoden der globalen Sensitivitätsanalyse auf das Modell angewendet, um einzelne Prozesse in der Verteilung der Zeitkonstanten zu analysieren.
Des Weiteren habe ich den Einfluss verteilter Prozesse auf die Verteilungsfunktion untersucht und eine Modellanpassung durchgeführt, um auch verschiedene Messkonzepte für Lithium-Ionen Batterien hinsichtlich ihrer Interpretation zu untersuchen.
Zur Beginn meines Forschungsaufenthaltes habe ich die Forschungsgruppe kenngelernt und mich an der Universität eingearbeitet. Um speziell die Modelle besser kennenzulernen, trat ich direkt in einen engen Austausch sowohl mit den Professoren als auch anderen Forschenden in der Gruppe. Während meines gesamten Aufenthalts hatte ich wöchentlich die Gelegenheit, mich mit beiden Professoren zu treffen, was die Zusammenarbeit erheblich vertiefte.
Privat
Erkundung des Rocky Mountain National Parks nahe Estes Park
Durch intensiven Austausch mit anderen Forschenden an der Universität hatte ich die Möglichkeit, auch über andere Themenfelder der Batterietechnologie zu diskutieren. Auf diese Weise konnte ich speziell mein Interesse für alternative Themen wie Lithium-Metall-Batterien wecken.Generell habe ich den regelmäßigen und ausführlichen Austausch mit meinen Kollegen aus unterschiedlichen Nationen vor Ort sehr geschätzt. Gerade die unterschiedlichen Perspektiven aufgrund der verschiedenen wissenschaftlichen Ausbildungen waren sehr bereichernd.Im Vergleich zu Deutschland habe ich keinen Unterschied hinsichtlich der Arbeitsatmosphäre oder dem Umgang mit meinen Kollegen oder Umfeld wahrgenommen.
Am Ende meines Forschungsaufenthaltes hatte ich die Gelegenheit, meine Ergebnisse in einem Artikel für ein Peer-Review-Journal zusammenzufassen. (Nachträgliche Ergänzung von Herrn Rüther: Der Artikel wurde im Journal of The Electrochemical Society veröffentlicht.) Während des Erstellungsprozesses konnte ich stark von der Erfahrung meiner Kollegen in Colorado profitieren.
An der Universität gab es eine Vielzahl von Angeboten, die ich wahrnehmen konnte. Besonders habe ich die Sportmöglichkeiten genutzt, zu denen vor allem Wandern und die Nutzung des großen Freizeitzentrums der Universität gehörten. In diesem gab es die Möglichkeit ein Fittnessstudio zu nutzen, einen Kletterpark zu besuchen und ein Schwimmbad zu benutzen. Da Colorado direkt am Fuße des Pikes Peak liegt, konnte ich besonders die Berge und den damit verbundenen Schnee sehr genießen.
Gerade der Garden of the gods, welcher direkt in Colorado Springs ist war ein beliebtes Freizeitziel. Neben der Landschaft war die Saint Patrick´s Day Parade ein weiteres Highlight meines Aufenthaltes. Der Umzug hat mich hierbei sehr an den deutschen Karneval erinnert. Kulturell findet man viele Parallelen zu Deutschland, jedoch auch einige Unterschiede. Insbesondere die Tatsache, dass fast alle Aktivitäten mit dem Auto durchgeführt werden, hat mich trotz bekannter Stereotypen überrascht.
Zusammenfassend kann ich sagen, dass mein Aufenthalt nicht nur beruflich und akademisch sehr bereichernd war, sondern auch dazu beigetragen hat, meine Englischkenntnisse zu verbessern und die US-amerikanische Kultur besser kennenzulernen. Ich stehe weiterhin in Kontakt mit der Gruppe der University of Colorado Colorado Springs und bin der DAAD-Stiftung sehr dankbar für diese einzigartige Möglichkeit.
Stand: April 2024.
