Johanna Schröder (KIT)

Johanna Schröder ist Tenure-Track-Professorin für Elektrochemische Systeme in der Energieversorgung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und leitet dort seit 2025 eine CZS-Nachwuchsgruppe (Carl-Zeiss-Stiftung). Ihren akademischen Weg begann sie mit einem Bachelor- und Masterstudium der Chemie an der Universität Bremen, bevor sie 2021 an der Universität Bern im Bereich PEM Wasserelektrolyse und Brennstoffzellen promovierte. Anschließend forschte sie als Postdoktorandin an der University of Bern sowie an der Stanford University und dem SLAC National Accelerator Laboratory, wo sie ihren Fokus auf alkalische Wasserelektrolyse und Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme erweiterte.
Schröder wurde für ihre wissenschaftliche Arbeit mehrfach ausgezeichnet – unter anderem mit Stipendien der Leopoldina und des Schweizer Nationalfonds, die ihr Forschungsaufenthalte in den USA ermöglichten. Mit ihrer Forschung verfolgt sie das Ziel, neuartige, ressourceneffiziente Elektrokatalysatoren zu entwickeln und die Lücke zwischen Grundlagenforschung und realen Betriebsbedingungen elektrochemischer Anwendungen zu schließen. 
Im Interview spricht sie darüber, wie sie diese Brücke schlagen möchte und welche technologischen Herausforderungen sie antreiben.

Interview:

Woran arbeitest du gerade?

Johanna Schröder: Meine Gruppe und ich forschen auf dem Gebiet der alkalischen Wasserelektrolyse mit dem Ziel die Lücke zwischen der Grundlagenforschung zur Katalysatorentwicklung und der Untersuchung von Katalysatoralterung in Anwendungsgeräten zu schließen. Auf fundamentaler Ebene ist es inzwischen möglich Veränderungen des Katalysatormaterials mit verschiedensten Charakterisierungsmethoden bis auf die Nanoebene aufgelöst zu untersuchen und basierend auf den beobachteten Materialveränderungen entsprechend neue Materialien zu entwickeln. Dabei ist insbesondere die Charakterisierung während des Betriebs von großem Interesse, um Materialveränderungen in Echtzeit zu verfolgen und beobachtete Leistungseinbrüche direkt auf bestimmte Materialänderungen zurückführen. Die neuen Materialien schaffen es aber nur selten in den praktischen Einsatz in Elektrolyseuren, da ihre Langzeitstabilitäten unter Anwendungsbedingungen wenig untersucht werden und Materialveränderungen in fundamentalen Aufbauten nicht direkt übertragbar sind auf tatsächliche Elektrolyseure. Wir versuchen diese Lücke zu schließen.

Was treibt dich persönlich an?

Johanna Schröder: Mich interessiert es besonders die Mechanismen, die die Materialaktivität und -zersetzung in Elektrolyseuren beschreiben, besser zu verstehen und daraus gezielt Materialverbesserungen zu abzuleiten. Mein Ziel ist es, den Einsatz neuer Materialien in der Praxis zu erleichtern und die Elektrolyse als nachhaltige Technologie als wichtiger Bestandteil der Energiewende weiter voranzubringen.

Welche Herausforderungen siehst du für dich in der nächsten Zeit?

Johanna Schröder: Eine zentrale Herausforderung ist die kommerzielle Etablierung der Elektrolyse im Kontext der Energiewende als technische Antwort auf den Klimawandel. Gleichzeitig ist es wichtig, Lösungen zu entwickeln, die sozial gerecht sind und nicht nur in einkommensstarken Ländern umgesetzt werden können, sondern global zugänglich sind.

Was würdest du dir für deine Forschung in Zukunft wünschen?

Johanna Schröder: Ich wünsche mir neue, ganzheitlich gedachte technische Lösungen, die katalytisches Wissen mit verfahrenstechnischer Umsetzung stärker verbinden. Ebenso ist mir eine enge internationale Zusammenarbeit wichtig, um Wissen und Ressourcen effizient zu bündeln. Langfristig steht für mich die erfolgreiche kommerzielle Etablierung der Technologie im Vordergrund, damit Forschungsergebnisse auch tatsächlich in der Anwendung ankommen.

Wo siehst du deine Disziplin in 5-10 Jahren?

Johanna Schröder: Ich sehe deutliche Fortschritte bei der Beständigkeit von Materialien gegenüber Verunreinigungen, was die Alltagstauglichkeit und den breiteren Einsatz von Elektrolyseuren auch in struktur- und einkommensschwachen Regionen erhöhen wird. Zudem sehe ich eine zunehmende industrielle Etablierung von Co-Elektrolyseuren, die neue Möglichkeiten für die nachhaltige Herstellung von Brennstoffen und industrierelevanten Chemikalien sowie eine Preisreduzierung des elektrolytisch hergestellten Wasserstoffs ermöglichen werden.

ORCID: 0000-0001-5461-4751