US Forschung & Entwicklung

Geforscht wo es zählt

Erfahrungen aus dem härtesten Forschungsprogramm der USA

Im multidisziplinären ARPA‑E-Projektteam entwickelten wir ein neues, kostengünstigeres Speicherprinzip als die  Konkurrenz im Markt anbieten kann.

Projektmanagement: David Vonlanthen und Masterstudent im Mitsubishi Battery LAB bei der Demonstration des Prototyps – gelebte Interdisziplinarität von Chemie, Engineering, Innovation und Projektmanagement

Die ARPAs:

Advanced Research Project Agencies

Intelligence, KI & IT

IARPA

Nachrichtendienst

Intelligence Advanced Research Projects Activity. Hochrisikoforschung für US-Nachrichtendienste. IARPA ist die Forschung für die amerikanische Intelligence.

Militärische anwendungen

DARPA

Verteidigung

Das älteste Forschungsprogram der drei. DARPA Finanzierte unter anderem die Entwicklung des Internets, GPS, und Stealth.

Strategische Energieforschung

ARPA-e

Energiespeicherung

Advanced Research Projects Agency – Energy. Kennzahlen des Marktes müssen bei der Produktentwicklung erreicht werden. In ARPA-e war ich drei Jahre Fachexperte. 

Laborhandschuhe halten eine flexible, leichte Batteriezelle für einen ARPA-E Demonstrator. david vonlanthen
Lightweight Superbattery – Bipolar Cell Demonstrator

ARPA-Prinzipien

Forschung und Entwicklung mit strengen Spielregeln

DARPA, ARPA-E und IARPA Programme finanzieren keine inkrementellen Verbesserungen. 
Die Programme sind gezielt auf der suche nach disruptiven Innovationen. 

High-Risk

Nur Projekte mit hohem Risiko und potenziell transformativem Nutzen werden finanziert. Die meisten Projekte scheitern — das ist einkalkuliert und gewollt.

 

Marktfähigkeit

Technologische Exzellenz allein reicht nicht. Von Anfang an wird gefragt: Wer kauft das? Preis?  Konkurrenz? Eine Akademische Idee ohne Markt, wird nicht gefördert.

Verbindliche Kennzahlen

Kennzahlen werden verbindlich definiert bevor die Entwicklung beginnt. Wer die Messgrössen nicht erreicht, wird gestoppt. Ohne Ausnahme.

Stop-Entscheid

Ein Projekt zu stoppen ist kein Versagen — es ist das System das funktioniert. Der Stopp verhindert dass Kapital in Technologien fliesst die den Markt nicht erreichen. 

Von der Idee zum Produkt

Was wir in ARPA-e entwickelt haben

Ein neues Energiespeicherkonzept wurde bis zum vorführbaren Demonstrator (Pouchzelle) auf Stufe TRL 6 entwickelt — unter konsequenter Berücksichtigung der aktuell gültigen Benchmark des Marktes.

Das Konsortium aus vier Universitäten entwickelte eine neue Klasse organischer Energiespeicher — kostengünstiger als die Konkurrenztechnologie von Maxwell Technologies (kurzeitig Tesla-owned).

Mein Beitrag in ARPA-e

Ich war sowohl als Experte für die Kostenberechnungen und Kostengrundlagen eingebunden als als Berater für molekularen Fachfragen innerhalb der eigentlichen Speichertechnologie mit molekularen Mechanismen.
Zudem betreute ich einen Doktoranden und zwei Masterstudenten darunter einen Valedictorian.

Dadurch konnte ich umfangreiche Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit und Betreuung verschieden Stakeholdergruppen über mehrere EU-Länder sammeln. 

Vor den US-Programmerfahrungen war ich bereits als Sprecher und Projektteilnehmer in einem 22-Köpfigen Interddisziplinären EU-Forschungsprogramm FP6 (heute Horizon Europe 2028 – 2034) tätig. 

Projekt-Einblicke

5 Kennzahlen

Kennzahl Status Bemerkung
Produktionskosten
Zielwert getroffen
Leistungsdichte
Zielwert getroffen
Spannung
Zielwert getroffen
Lebensdauer
Zielwert getroffen
Energiedichte
–40% unter Zielwert

Projektabschluss

  • Neues Energiespeicherkonzept von Theorie bis hohem Reifegrad entwickelt
  • Demonstrator mit
    Reifegrad
    TRL 6 vorgeführt
  • Mehrere Publikationen veröffentlicht
  • Ein US Patent erfolgreich registriert

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