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Nobelpreisträger John Goodenough: Auf der Suche nach der Glasbatterie

 Immer wieder hört man von neuen Akku-Technologien, die alle Probleme auf einmal lösen sollen. Gesucht wird eine Batterie, die sich schnell aufladen lässt, aus...
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Graphen: Samsung erhöht Batteriekapazität um 45 Prozent!

Samsung meldet einen Durchbruch in der Batterieforschung: Forscher am Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) haben Graphen aus Siliciumdioxid synthetisiert. Graphen gilt als technischer...
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Oxis: Lithium-Schwefel-Akku mit verbesserter Energiedichte

Das britische Unternehmen Oxis arbeitet an Lithium-Schwefel-Akkuzellen, die in elektrischen Fluggeräten eingesetzt werden sollen. Jetzt hat das Unternehmen einen neuen Rekord bei der Energiedichte...
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Super-Batterie aus China funktioniert auch bei -70 Grad

Lithium-Ionen-Batterien sind vielseitig einsetzbar und glänzen mit einer hohen Energiedichte. Doch sie haben auch einen gravierenden Nachteil – bei kalten Temperaturen machen sie schnell...
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Neue Festkörperbatterie mit doppelter Energiedichte

Beim Wettlauf um serienreife Festkörperbatterien kann das belgische Forschungszentrum Imec einen Erfolg vermelden. Die Forscher haben eine Festkörperzelle mit einer Energiedichte von 400 Wattstunden...
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Magnesium-Batterien als Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus

Ein EU-Forschungsprojekt will einen neuen Batterietyp serienfähig machen, der die Abhängigkeit vom Lithium beenden könnte. Magnesium-Luft-Batterien haben großes Potenzial als Stromspeicher, sind aber noch...
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Neue Batterie für Elektroautos kann auch bei Kälte schnell geladen werden

Batterien von Elektroautos brauchen bei Kälte deutlich länger, bis sie aufgeladen sind. Damit könnte bald Schluss ein. Forscher der Universität von Pennsylvania haben eine...
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Powercaps: Forscher wollen Hybrid-Stromspeicher auf der Hannover Messe vorstellen

Ein wichtiges Element der Energiewende ist der effiziente Umgang mit Energie. Doch mangelt es nach wie vor an adäquaten Speichermöglichkeiten besonders für die Industrie....
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Batteriekonsortium Autumn: Tesla bewirbt sich auch um Fördermittel

Tesla wird Teil des neuen Batterie-Konsortiums „Autumn“, einem europäischen Großprojekt zur Batteriezellfertigung. Autumn wird noch größer als das schon bestehende „Summer“-Konsortium, an dem unter...
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MiTemp: Forschung an neuen Mitteltemperatur-Thermalbatterien

Die Initiative „Batterie 2020“ fördert die Batterieforschung, wozu auch neue Batterietypen gehören. Ein Beispiel sind Mitteltemperatur-Thermalbatterien auf Natrium-Basis, die als stationäre Stromspeicher interessant sind....
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Stromspeicher aus Zellulose – leichte Superkondensatoren für Elektroautos

Was sind schnelle Stromspeicher aus Zelluloseschaum? Ein großes Problem von Batteriespeichern ist nicht nur die mangelnde Kapazität, sondern das hohe Eigengewicht. Gerade bei der Elektromobilität...
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Biegsame Superkondensatoren aus porösem Kohlenstoff-Nanoverbundstoff

Superkondensatoren zum Anziehen? Chinesische Wissenschaftler haben ein neues Elektrodenmaterial entwickelt, das biegsam, leicht und für Textilien geeignet ist. Zugleich sind diese neuen Elektroden aus...
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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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Materialforschung: Innovative Batterie inspiriert vom Granatapfel

Es ist schon etwas ungewöhnlich, aber US-Forscher haben sich bei der Entwicklung neuer Batterie-Elektroden vom Naturprodukt Granatapfel inspirieren lassen. Wegen dieser ähnlichen Innenstruktur können...

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.