EINE KI FINDET EINEN WEG UM IRIDIUM HERUM

Um sauberen Wasserstoff zu erzeugen, spalten Elektrolyseure Wasser mit Strom. Im kompaktesten Typ — Protonenaustauschmembran-Elektrolyseuren (PEM) — muss eine Elektrode Sauerstoff in einer stark sauren, hochgradig oxidierenden Umgebung freisetzen. Dort sind nur Oxide von Iridium oder Ruthenium zugleich aktiv und ausreichend beständig.

Ihre Kosten sind nicht das Hauptproblem: Der Wasserstoffpreis hängt stärker von Wirkungsgrad und Lebensdauer ab. Das Problem ist die Versorgung. Iridium zählt zu den seltensten Elementen, die in der Industrie verwendet werden, Ruthenium ist kaum häufiger, und beide fallen als Nebenprodukte des Abbaus von Platingruppenmetallen an, über eine konzentrierte und starre Lieferkette. Elektrolyseure auf Gigawatt-Maßstab hochzuskalieren könnte an diese Mauer stoßen.

Ein Labor, das seine eigenen Experimente wählt

Ein Team von Lila Sciences, einem Unternehmen in Cambridge, Massachusetts, hat eine geschlossene Plattform gebaut, die zu über 90 % automatisiert ist. Menschen bewegen nur Proben und starten die Geräte.

• Maschinen scheiden dünne Schichten ab, die mehrere Metalloxide mischen — 32 Proben pro Charge, mit je drei Zusammensetzungen.
• Die Schichten werden vermessen und dann in Schwefelsäure getestet: wie leicht sie Sauerstoff freisetzen (Aktivität) und wie viel Metall sie verlieren (Stabilität).
• Modelle des maschinellen Lernens werden nach jeder Runde neu trainiert. Ein Agent entscheidet, ob neue Bereiche erkundet oder gute verfeinert werden, und ein Sprachmodell wählt das nächste Experiment und begründet die Wahl.

Ein minimaler Zyklus dauert etwa 22 Stunden; die Plattform testet etwa 240 Katalysatoren pro Woche.

Eine unerwartete Familie

Nach 2.942 Katalysatoren aus 53 Familien und 26 Elementen wurden die besten Kompromisse zwischen Aktivität und Stabilität von palladiumreichen Oxiden mit winzigen Mengen anderer Metalle dominiert. Das war eine Überraschung: Reines Palladiumoxid gilt als schlechter Katalysator für diese Reaktion, und keine solche Familie war bisher beschrieben worden.

Der herausragende Kandidat, InMnPdOx, besteht zu 99,91 % aus Palladium, mit nur 0,06 % Mangan und 0,03 % Indium.

• Anfangsleistung: nahe an Rutheniumoxid (0,45 gegenüber 0,41 Volt Überspannung — niedriger ist besser).
• Ausdauer: Er blieb 1.000 Stunden lang unter 0,5 Volt. Reines Palladiumoxid überschritt diese Linie nach etwa 200 Stunden, sein Nickel-Tantal-Verwandter nach etwa 470.
• Er behielt nach 1.000 Stunden 96 % seines Palladiums, gegenüber 87 % bei reinem Palladiumoxid und 59 % des Rutheniums in Rutheniumoxid.
• Die besten Katalysatoren ganz ohne Edelmetall, auf Kobaltbasis, versagten in weniger als vier Stunden.

Vergleich der Palladium-Kandidaten mit Rutheniumoxid: Aktivität, Stabilität und Metallverlust sowie (E) der Langzeittest über 1.000 Stunden. — Abbildung 3, Jenewein, Habib Zadeh et al. (2026), arXiv:2609.30133.

Warum hält er so lange? Im Betrieb bildet InMnPdOx ein Netz aus nadelförmigen Nanostrukturen, Domänen von höchstens 2 Nanometern. Seine Oberflächenchemie ist dieselbe wie bei reinem Palladiumoxid: Laut den Autoren macht die Struktur den Unterschied.

KI gegen Chatbot

Als das Team die Suche mit den echten Daten nachspielte, verbesserte sein Agent die besten Kompromisse schneller als jede andere Strategie. Standardmäßige Bayes’sche Optimierung schnitt etwa so gut ab wie zufällige Auswahl — und ein Sprachmodell allein schnitt schlechter ab als der Zufall. Um die Palladium-Familie mit 90 % Wahrscheinlichkeit zu erreichen, brauchte der Agent 11 Materialfamilien, die Zufallssuche 18; das Sprachmodell (Claude Opus 4.6) kam innerhalb von 50 nie dort an.

Der KI-Agent im Vergleich zu anderen Strategien (A) und wie viele Materialfamilien jede brauchte, um Palladium zu finden (B): Das Sprachmodell allein kam nie dort an. — Abbildung 5, Jenewein, Habib Zadeh et al. (2026), arXiv:2609.30133.

Eine kurzfristige Option, keine endgültige Antwort

Auch Palladium ist ein Edelmetall. Doch seine Jahresproduktion ist mehr als zehnmal so groß wie die von Iridium, seine wichtigste historische Verwendung — Abgaskatalysatoren in Autos — geht mit der Elektrifizierung zurück, und es wird über vielfältigere Kanäle recycelt. Es lockert die Einschränkung, ohne sie aufzuheben.

Interessenkonflikt: Alle Autoren sind Angestellte von Lila Sciences, das die Arbeit finanziert hat und Patente auf diese Materialien und die Plattform angemeldet hat oder anmelden könnte. Der Mechanismus hinter der Beständigkeit muss noch geklärt werden.