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Speicherforschung: Batterieforschung und Batterieentwicklung Battery 2030+

Das Forschungskonsortium Battery 2030+ hat eine Roadmap zur Batterieforschung und Batterieentwicklung veröffentlicht. Die Institute legen darin fest, welche Eigenschaften die Batterien der Zukunft haben...
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First Graphene: Bahnbrechende Superkondensator-Materialien

Seit September 2019 entwickelt das australische Unternehmen First Graphene neue Superkondensator-Materialien. Das Graphen-Hybridmaterial wurde von der Universität Manchester entwickelt, der Technologietransfer zu First Graphene...
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ARTEMYS: Forschung und Produktion von Festkörperakkus

Festkörperbatterien sollen das Reichweitenproblem von E-Autos lösen und werden deshalb intensiv erforscht. Im Projekt ARTEMYS arbeitet das Unternehmen Rehm Thermal Solutions gemeinsam mit Partnern...
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Können Superkondensatoren Elektroauto-Akkus ersetzen?

Die Entwicklungen bei Superkondensatoren werden mit Spannung beobachtet. Die Hoffnung dabei ist, dass sie Batterien irgendwann ablösen können. In manchen Bereichen ist das schon...
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Glasbatterien kommen in die Serienfertigung

Seit Jahren arbeitet Nobelpreisträger John Goodenough an seiner Glasbatterie, jetzt wird sie serienreif. Der Energiespeicherspezialist Hydro-Quebec hat die Entwicklungslizenz für die neuartige Batterie erworben...
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Projekt m-Bee: Effizienzsteigerung und Kostenreduktion von Stromspeichern

Das Start-up m-Bee hat ein ganz neues Konzept für große Stromspeicher entwickelt, das diese stabiler und effizienter macht. Es hebt die Trennung zwischen Leistungselektronik...
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Neuer höchst effektiver Langzeit-Speicher für Solarstrom

In Schweden ist es Forschern gelungen, einen Langzeit-Solarspeicher zu entwickeln, der nicht an Kapazität verliert. Er kann Energie jahrelang speichern und als Wärme wieder...
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Organic-Flow-Batterien von CMBlu: Öko-Akkus

Ein bayrisches Start-up hat einen Öko-Akku aus natürlichen Materialien entwickelt. Die „Organic Flow“-Batterie von CMBlu arbeitet nach dem Prinzip von Redox-Flow-Batterien, nur eben mit...
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Batterieforschungsprojekt SeNSE: Lithium-Ionen-Batterien der nächsten Generation

Seit Mitte Februar läuft das Batterieforschungsprojekt SeNSE, an dem Experten aus sieben europäischen Ländern gemeinsam an besseren Lithium-Ionen-Batterien arbeiten. Ziel ist es, die Batteriezellen...
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Kalium-Batterien: Die Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus?

Die Suche nach Alternativen zur Lithium-Ionen-Batterie läuft, und dabei sind Kalium-Ionen-Batterien besonders interessant. Sie haben einige Vorteile gegenüber Lithium-Ionen-Batterien, ein Problem ist allerdings ihre...
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Entwicklung von „feuerfester“ Lithium-Ionen Batterie auf gutem Weg

Energiespeicher in Form von Batterien bzw. Akkus spielen in vielen Bereichen eine wichtige Rolle, beispielsweise bei der Elektromobilität. Aber auch in vielen anderen Dingen...
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TeraWatt Festkörperakku mit extremer Leistungsdichte

TeraWatt hat einen Festkörperakku mit extrem hoher Energiedichte entwickelt. Der Prototyp könnte ein neuer Meilenstein auf dem Weg zur Serienreife von Festkörperbatterien sein. Rekord-Energiedichte von...
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Ultraschall sorgt für höhere Lebensdauer und kürzere Ladezeiten bei Lithium-Batterien

Forscher in den USA haben eine neue Methode erfunden, um Lithium-Metall-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien schneller aufzuladen. Sie setzten Ultraschall ein, um die Ladezeit auf 10...
festkörperbatterien

Feststoffbatterien: Forschungsprogramm von Fraunhofer ISC und Empa

Das Fraunhofer-Institut ISC und die Empa forschen gemeinsam an Feststoffbatterien für Elektroautos. Es geht darum, die Basis für serienreife Batterien zu schaffen, die eine...

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.