Autohersteller investieren Hunderte Millionen Euro in die Entwicklung eines neuen Batterietyps. Jürgen Janek, der die deutsche Forschung an Festkörperakkus koordiniert, sieht große Fortschritte, aber keine rasche Serienenführung.
Alle paar Wochen sorgen Batterien für Aufregung an den Börsen. Dann hat wieder ein Autohersteller angekündigt, demnächst ein Elektroauto mit mehr als 1000 Kilometer Reichweite auf den Markt zu bringen. Oder ein Zulieferer von Apple meldet, er habe einen technologischen Durchbruch bei den Akkus erzielt. Fast immer steckt hinter solchen Nachrichten die Feststoffbatterie, eine Technologie, in die mittlerweile hunderte Millionen Euro Forschungsgeld rund um den Globus flossen – und die noch immer nirgends in großen Stückzahlen produziert wird.
Dennoch: Der Festkörperakku ist und bleibt der Heilige Gral der Batterieentwickler. Warum das so ist, diskutieren wir in dieser D:Economy-Folge mit Jürgen Janek, der Physikalische Chemie an der Justus-Liebig-Universität Gießen lehrt und forscht. Janek gehört weltweit zu den renommiertesten und auch meist zitiertesten Forschern seines Fachgebiets, er koordiniert in Deutschland seit 2018 das mit Bundesmitteln finanzierte Forschungscluster „FestBatt“. Von ihm wollen wir wissen, was denn überhaupt so großartig an dem neuen Batterietyp wäre und ob wir schon bald auf einen Wunderakku hoffen dürfen.
Tatsächlich, so Janek, haben Feststoffbatterien das Potential, auf gleichem Raum zwei- bis dreimal so viel Strom zu speichern wie die besten heute bekannten Lithium-Ionen-Akkus. Zudem könnten Festkörperakkus sehr hohe Ladeleistungen aushalten, ohne vorzeitig zu altern. Im Labor seien in den vergangenen Jahren große Fortschritte erzielt worden. Doch mit großen Stückzahlen solle man in diesem Jahrzehnt nicht mehr rechnen, da sich die Fertigungsverfahren noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinden. Die deutsche Forschung sei auf jeden Fall mittlerweile auf Augenhöhe mit asiatischen Ländern. Allerdings droht nun eine drastische Kürzung der Forschungsmittel. Seine Kollegen im Ausland würden nicht verstehen, dass „eine Industrienation, wie wir es sind, sich leistet, zehn Jahre und länger, eine Aufholjagd finanziert zu haben, dann das auch tatsächlich zu einem gewissen Grad erreicht und dann aber plötzlich sagt, das wollen wir und können wir jetzt nicht mehr finanzieren“.

Tesla-Chef Elon Musk unterstützt Donald Trump in seinem Wahlkampf mit viel Geld unterstützen, mit seinen Tweets auf der eigenen Plattform „X“ tut er es heute schön. Auch Freunde aus dem Umfeld der ehemaligen Gründer und Mitarbeiter des Bezahldienstleisters Paypal stehen in der Hinsicht an seiner Seite. Einer wie David Sacks durfte auf dem Parteitag der Republikaner eine Rede halten und erstaunliche Thesen zum Krieg in der Ukraine verbreiten. Aber warum geht es den Silicon-Valley-Milliardären wirklich? Die Antwort hat weniger mit den wirtschaftspolitischen Ansichten des Vize-Präsidentschaftskandidaten J.D. Vance zu tun, sondern mit einer erhofften liberalen Haltung von Trump rund um die Regulierung des Einsatzes Künstlicher Intelligenz und von Kryptowährungen.

Wir analysieren die Lage zusammen mit Roland Lindner, unserem Korrespondenten in New York.

Schon eine einzelne menschliche Zelle ist komplex, der menschliche Körper erst recht. Mit Künstlicher Intelligenz sind auch in diesem Bereich gewaltige Erkenntnisfortschritte denkbar, an deren Ende nicht weniger als eine Revolution der Biologie und Medizin stehen könnte: Erst beschreiben und verstehen, was genau passiert. Und dann manipulieren, also vielleicht Krankheiten früher und besser bekämpfen oder von vorneherein verhindern.

Fabian Theis leitet das Computational Health Center am Helmholtz-Institut in München. Er hat Mathematik und Physik studiert und sich dann in Physik und Informatik promoviert, ist Leibniz-Preisträger und hat eine der renommiertesten Forschungsförderungen der EU bekommen. Er erklärt, was mithilfe von KI heute möglich ist und warum. Und wie er sich die Zukunft auf Basis dieser Technologie vorstellt.

Ausgangspunkt ist einerseits die menschliche Zelle und die Idee, noch viel besser zu verstehen, wie die einzelnen Zellbestandteile miteinander interagieren. Und dann quasi den ganzen Menschen zu vermessen. Die Lernalgorithmen, die Datenmengen und die Rechenleistung machen es möglich.

Sepp Hochreiter hat in seiner Diplomarbeit zu Beginn der neunziger Jahre eine kleine KI-Revolution erdacht. Sein Lernalgorithmus verbarg sich hinter dem Kürzel LSTM, das steht für Long-Short-Term-Memory. Er verlieh der KI so etwas wie ein brauchbares Gedächtnis - Computer können seither besser mit Sequenzen umgehen. Als er die Idee zusammen mit Jürgen Schmidhuber verbreitete und weiterentwickelte, erkannten zunächst nicht einmal Fachleute, welche Macht sie besaß.

Letztendlich hob LSTM die Sprachverarbeitung auf eine neue Stufe. Von Google bis Microsoft verwendete jeder Tech-Konzern sie, bis zum Jahr 2017 steckte sie sozusagen in jedem Smartphone. Dann veröffentlichten Fachleute von Google einen Aufsatz und stellten darin die Grundlage für jene großen Sprachemodelle vor, die heute so erfolgreich sind und die durch ChatGPT berühmt und ein Massenphänomen wurden.

Doch auch diese KI-Systeme haben Grenzen, scheitern an Aufgaben, die für das Gehirn leicht sind. Nun kommt Hochreiter, der inzwischen im österreichischen Linz lehrt und forscht, seinerseits mit der nächsten womöglich bahnbrechenden Idee um die Ecke: Er stellte unlängst vor, wie er LSTM weiterentwickelt hat - unter dem Kürzel xLSTM, das steht für Extended Long-Short-Term-Memory. Die bisherigen Schwächen will er reduziert und zugleich die Vorteile gegenüber den gegenwärtig angesagten Transformer-Modellen verbessert haben.

Wie funktioniert das? Was steckt dahinter? Wie weit ist sein Unternehmen NXAI? Über all das sprechen wir in dieser Episode.

Der amerikanische KI-Chip-Hersteller Nvidia war vorübergehend das wertvollste an der Börse notierte Unternehmen der Welt. Er profitiert besonders von der Hoffnung, die viele Anleger mit der Künstlichen Intelligenz gegenwärtig verbinden. Was hat die jüngste Kurskorrektur zu bedeuten? Und welche Werte sind gegenwärtig eigentlich attraktiv bewertet, weil sie am weiteren KI-Fortschritt vermutlich außergewöhnlich verdienen?

Jan Beckers ist Gründer und CIO des deutschen Vermögensverwalter Berlin Investment Technologies (BIT). Er wählt mit seinen Mitarbeiter nicht den breiten Markt aus über einen Index, sondern sucht ganz gezielt auch in der breiten Öffentlichkeit weniger bekannte Unternehmen aus.

Zu ihnen zählt gegenwärtig beispielsweise das kasachische Fintech Kaspi, über das die Bürger des Landes viele Dienstleistungen beziehen können - sogar solche von Behörden. Zu ihnen zählt auch die brasilianische Nubank oder der Bildungsanbieter Duolingo.

Beckers hat aber auch eine Meinung zu und Positionen in bekannten international operierenden Internet-Konzernen. Er erklärt im Podcast, was er von Alphabet, Amazon, Microsoft, Apple, Meta und eben von Nvidia gegenwärtig hält. Und er beschreibt, nach welcher Strategie er anlegt - wie er darauf kommt, dass eine Aktie günstig oder teuer bewertet ist.

Sollte es zu einer Abkehr vom Verbrennerverbot kommen, können die Klimaziele im Verkehr nur mit Hilfe synthetischer Kraftstoffe (E-Fuels) erreicht werden. Wie und zu welchen Kosten diese produziert werden könnten, diskutieren wir mit Thorsten Herdan, Europa-Geschäftsführer von HIF.

Sonne und Wind werden für die Stromerzeugung immer wichtiger. Doch erneuerbare Energieträger deckten im vergangenen Jahr nur etwa 20 Prozent des gesamten Energiebedarfs in Deutschland. 36 Prozent hingegen entfielen auf importiertes Mineralöl, das vor allem im Verkehr genutzt wird. Einen Ersatz für diese Energiemenge hierzulande klima- und umweltfreundlich zu erzeugen, ist eine Mammutaufgabe. Doch ist das überhaupt notwendig? Wäre es nicht möglich, Strom auch in schwach besiedelten Weltregionen erzeugen und dann als E-Fuels – also als synthetische Kraftstoffe – nach Deutschland transportieren? Oder ist das eine allzu schlichte Idee, weil auf diesem Weg viel zu viel Verluste entstehen?

Diese Frage diskutieren wir mit Thorsten Herdan, Europa-Geschäftsführer von HIF, dem Unternehmen, das im Süden Chiles auf einer Pilotanlage schon synthetischen Kraftstoff für Porsche produziert. Als diplomierter Maschinenbauer steckt Herdan einerseits tief in der Technik, aufgrund seiner Karriere, die ihn zwischenzeitlich unter anderem ins Bundeswirtschaftsministerium führte, kennt er aber auch die energiepolitischen Zusammenhänge genau.

E-Fuels sieht Herdan nicht als Konkurrenz zu einer Elektrifizierung des Straßenverkehrs, sondern als ergänzende Technologie, die für große Teile der Luft- und der Schifffahrt ohnehin notwendig wird. Technisch sei die Machbarkeit nachgewiesen, allein die Abscheidung des Kohlendioxids aus der Luft noch eine Herausforderung. Langfristig wäre auch eine wirtschaftliche Produktion mit Herstellkosten von 1,50 Euro je Liter synthetisches Benzin möglich. Eine Kostenparität zu fossilem Kraftstoff scheint allerdings nicht in Sicht, deshalb fordert Herdan politische Unterstützung, beispielsweise durch Einführung fester Quoten, wie sie für in Europa genutzte Flugtreibstoffe bereits vorgesehen sind.

Künstliche Intelligenz und die Digitalisierung insgesamt benötigen enorme Rechenleistung. Die Strukturen auf den Computerchips werden denn auch schon lange immer kleiner - und die Prozessoren immer leistungsfähiger. Inzwischen operieren die Ingenieure im Nanometer-Bereich.

Doch das Ende dieser Entwicklung ist längst nicht erreicht. Kai Beckmann ist im Vorstand der Merck KGaA in Darmstadt zuständig für den Geschäftsbereich Electronics, der früher einmal "Performance Materials" hieß. Er erklärt, wie es in der Halbleiter-Entwicklung weitergeht und welche Rolle dabei insbesondere die Künstliche Intelligenz spielt. Mit ihr lassen sich Materialkombinationen auf molekularer Ebene vorhersagen in einem Ausmaß, wie das Menschen mit den traditionelle Methoden nicht können.

Die Richtung scheint klar: Es geht um neue Materialien. Und um Strukturen, die auch in der dritten Dimension wachsen. Und nicht zuletzt spricht er auch über den Standort Deutschland natürlich.

Welche Chancen haben deutsche Unternehmen in der Künstlichen Intelligenz? Können sie ihre Vorteile mit ganz eigenen Daten nutzen, die sonst niemand hat? Wie steht der Staat da, wie die Verwaltung, wie gut ist jeder Einzelne ausgebildet für diese digitale Zeit?

Und dann tobt weiterhin die Debatte darüber, was Deutschland selbst können muss. Was bedeutet es, digital souverän zu sein? Wird die Bundesrepublik eine "digitale Kolonie"?

Ralf Wintergerst ist Präsident des Digitalverbands Bitkom und Vorstandsvorsitzender des Unternehmens Giesecke+Devrient. Mit ihm sprechen wir anlässlich des Digitaltags über den Stand der Digitalisierung hierzulande.

Ohne Elektrotechniker und Maschinenbauer, Bauingenieure und Nachrichtentechniker liefe in unserer technisierten Welt buchstäblich gar nichts mehr. Auch wären die großen Aufgaben unserer Zeit, der Klimaschutz etwa, ohne Ingenieure nicht zu bewältigen. 1,9 Millionen Ingenieure gibt es in Deutschland, doch ihre Stimme ist im politischen Diskurs selten zu hören. Professor Lutz Eckstein, seit vergangenem Jahr Präsident des VDI, des Vereins Deutscher Ingenieure, will das ändern.

Mit ihm diskutieren wir in dieser Folge des D:Economy-Podcasts darüber, was Ingenieure dazu beitragen können, damit die Welt nicht entweder deutlich ärmer oder deutlich wärmer wird. Und darüber, ob die Arbeit, die Ingenieure heute verrichten, künftig nicht von Künstlicher Intelligenz schneller und effizienter erledigt werden kann. Eckstein widerspricht vehement, für ihn bedeutet der Ingenieurberuf vor allem, Probleme kreativ zu lösen. Dabei plädiert er für Technologieoffenheit – und dafür, dass die Politik sich den Rat von Ingenieuren und Naturwissenschaftler einholt.

Eine Diskussion von der Tech-Konferenz "Block im Park" von Eintracht Frankfurt.