wunderakkus

Wunderakkus: Welche Technologien sind am Start?

Neue Akkutechnologien sollen Elektroautos zu sagenhaften Reichweiten verhelfen und in wenigen Minuten aufgeladen sein. Für Laien ist es oft schwer, die Technologien zu bewerten....
lithium-carbon-akku

Lithium-Carbon-Akku von Mahle lädt in 90 Sekunden

Ein neuer Akku auf Lithium-Carbon-Basis verbindet die Vorteile von Superkondensatoren und herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Mahle Powertrain hat ihn gemeinsam mit seinem Batteriepartner Allotrope Energy entwickelt...
nanoramic

Nanocarbon-Elektroden von Nanoramic: Batterien in unter 15 Minuten laden

Neocarbonix ist eine neue Elektroden-Technologie auf Nanocarbonbasis, die mit aktuellen Batterien kompatibel ist. Der Hersteller Nanoramic verspricht deutlich mehr Energiedichte für die Batterien und...
lithium-metall-batterie

Neue Lithium-Metall-Batterie mit extrem hoher Energiedichte

Eine neue Lithium-Metall-Batterie erreichte im Labor eine Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterialien. Dabei ist sie dank einer...
superkondensatoren-tamarinden

Superkondensatoren aus tropischen Früchten

Die Schoten und Früchte der Tamarinde sind in der exotischen Küche sehr beliebt, jetzt könnte die Frucht zum Rohstoff für Superkondensatoren werden. Statt im...
lithium-metall-batterien

Die Lebensdauer von Lithium-Metall-Batterien erhöhen

Lithium-Ionen-Akkus stoßen bei der Energiedichte zunehmend an ihre Grenzen. Eine mögliche Alternative sind Lithium-Metall-Batterien, die eine doppelt so hohe Energiedichte und damit bessere Reichweiten...
sakuu-feststoffbatterien

Sakuu: Neue Patente für 3D-gedruckte Feststoffbatterien

Die Sakuu Corporation arbeitet an 3D-gedruckten Feststoffbatterien für Elektrofahrzeuge und andere Anwendungen. Jetzt hat das kalifornische Unternehmen die Zulassung von neuen Patenten bekanntgegeben, die...
feststoffbatterien-nano

Langlebige Feststoffbatterien durch Nanoschichten

Feststoffbatterien können die Reichweite von Elektroautos deutlich erhöhen, der Knackpunkt ist bisher ihre zu kurze Lebensdauer. Jetzt haben Wissenschaftler eine mögliche Lösung gefunden: Eine...
kompostierbarer-mini-kondensator

Kompostierbarer Mini-Kondensator aus Papier

Forscher der Empa haben einen kompostierbaren Mini-Kondensator erfunden, der nur aus Kohlenstoff, Zellulose, Glycerin und Kochsalz besteht. Er könnte künftig vor allem im Internet...
alternative-lithium-ionen-akkus

Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus

Lithium-Ionen-Akkus sind aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Trotzdem haben sie einige Nachteile, etwa ihre langen Ladezeiten und ihre Entflammbarkeit. Russische Forscher haben...
alu-ionen-batterie

Alu-Ionen-Batterie mit Graphen-Elektrode: Schnelles Laden und längere Nutzungsdauer

Forscher der University of Queensland in Australien haben eine Aluminium-Ionen-Batterie mit Graphen-Elektrode entwickelt. Sie lässt sich sehr schnell laden und hält dreimal so lange...
Redox-Flow-Batterien

Fraunhofer: Neues Verfahren für günstige Redox-Flow-Batterien

Redox-Flow-Batterien sind bestens geeignet, um erneuerbare Energien zu speichern. Forscher am Fraunhofer-Institut UMSICHT haben jetzt eine wichtige Komponente der Batterie ganz neu entwickelt. Damit...
svolt-kobaltfreie-akkus

SVOLT: Massenproduktion von kobaltfreien Akkus

SVOLT startet die Massenproduktion seiner kobaltfreien Batteriezellen. Der Hersteller kann in seiner chinesischen Fabrik jährlich 5.000 Tonnen Kathodenmaterial herstellen. SVOLT will auch in Deutschland...
feuerfester-lithium-ionen-akku

Batteriesicherheit: Feuerfester Lithium-Ionen-Akku

Ein neuer Ansatz könnte aktuelle Lithium-Ionen-Akkus deutlich effizienter und gleichzeitig sicherer machen. US-Forscher haben ein Bauteil überarbeitet, das bisher als „totes Gewicht“ galt: den...

Stromspeicher – Forschung

Im Zuge der Energiewende wird die Forschung an Speichertechnologien für Strom, Wärme und andere Energieträger immer bedeutsamer. Im Rahmen von großangelegten Energieforschungsprogrammen wurde hierfür vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) sowie vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ein Budget zur Verfügung gestellt, das sich vor allem auf drei große Bereiche verteilt:

Wind zu Wasserstoff – Power-to-Gas

Da die Menge der Einspeisung von Energie aus erneuerbaren Quellen in das Stromnetz nicht konstant und einer ständigen Veränderung unterworfen ist, muss innerhalb kurzer Zeit reagiert und flexibel geregelt werden können. Mit sogenannten Elektrolyseuren soll Wasserstoff daher in Zukunft deutlich effizienter und flexibler erzeugt werden. Bereits heute wird die Wichtigkeit der „Power-to-Gas“ Technologie, bei der Wasserstoff in Methan umgewandelt und so auf einfache Weise über das Erdgasnetz verteilt wird, von der Energiewirtschaft erkannt. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist aber noch nicht möglich. Deshalb konzentrieren sich die aktuellen Projekte auf eine verbesserte Technik, die eine ökonomisch sinnvolle Nutzung ermöglichen.

Die Forschungsschwerpunkte liegen in der Speicherung des Wasserstoffs in geologischen Speichern und einer sinnvollen Wiederverstromung. Im Mittelpunkt steht jedoch das Erreichen eines möglichst hohen Wirkungsgrades. Dies soll durch die Zerlegung von Wasser zu speicherbarem Wasserstoff und Sauerstoff durch Elektrolyse ermöglicht werden.

Beispielprojekte Wind zu Wasserstoff

Im Rahmen eines Projektes an der TU Berlin werden neue Elektrolysekatalysatoren entwickelt, die aktiver und preisgünstiger sind. Diese Elektrolysekatalysatoren können die Wirtschaftlichkeit der Energiespeicherung in Form von Wasserstoff verbessern.

Aus einem Zusammenschluss von Forschungseinrichtungen und Industrie hat sich das Projekt „ekolyser“ gegründet. Das Ziel ist die Entwicklung verbesserter Komponenten für flexible PEM- Elektrolyseure. Die Beladung mit teuren Katalysatoren soll durch eine verbesserte Standzeit von Membranen und den Einsatz von metallischen Bipolarplatten reduziert werden.

„LastElSys“ ist ein Projekt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und der Hydrogenics GmbH, in dem lastwechselresistente Membran-Eletrolyse-Einheiten für PEM-Elektrolysesysteme entwickelt werden sollen.

Batterien im Verteilnetz

Werden Batterien direkt im Verteilnetz eingesetzt, können sie zu einem verbesserten Netzbetrieb beitragen und den Ausbaubedarf reduzieren. Strom kann außerdem gezielt vor Ort genutzt und gespeichert werden.

Die Forschungsprojekte in diesem Bereich beschäftigen sich mit neuen Konzepten zur Speicherung und Vernetzung dezentraler Speicher sowie mit elektrischen oder elektrochemischen und mechanischen Speichern. Mit elektrischen/elektrochemischen Speichern wird elektrische Energie wie die in Batterien, Redox-Flow oder Doppelschicht-Kondensatoren gespeichert. Mechanische Speicher sind Druckluft-Speicher, Pumpspeicherkraftwerke oder Schwungräder.

Beispielprojekte Batterien im Verteilernetz

Die TU Clausthal untersucht die Optimierung von Herstellungsprozessen der Komponenten von Redox-Flow-Batterien, um die Effizienz zu steigern und Herstellungskosten zu senken.

In Kooperation mit Netzdienstleistern und Forschungseinrichtungen wird im Projekt „Smart Region Pellworm“ ein hybrides Speichersystem entwickelt, um Stabilität und Kosteneffizienz zu steigern.

In einem Verbundprojekt des Karlsruher Instituts für Technologie, der Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG, der Freudenberg Forschungsdienste KG und der Martin-Luther-Universität Halle- Wittenberg werden die Komponenten von Vanadium-Redox-Flow-Batterien erforscht, um diese zukünftig aufwändiger vernetzen und zu größeren Einheiten hochskalieren zu können.

Wärme speichern

Um Optionen der thermischen Speicherung wirtschaftlicher zu gestalten, werden in diesem Bereich Grundlagenforschung und technologieorientierte Ansätze gefördert. Leistung und Energiedichte sollen vergrößert und Speicherverluste minimiert werden. Zu diesem Zweck wird der Fokus auf Speicherung von Latentwärme im Phasenwechsel und Reaktionswärme in chemischen Reaktionen gelegt. Es werden die Eigenschaften von bereits bekannten Phasenwechselmaterialien optimiert. Weiterhin werden auch ganz neue Materialien in ihrer Eignung erforscht und weiterentwickelt.