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Entwicklung von IBM und Daimler: Batterien aus Meerwasser

IBM Research hat eine neue Batteriechemie aus Materialien entwickelt, die in Meerwasser enthalten sind. Die Kathodenmaterialien und der Elektrolyt sind damit frei von Nickel...
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Stanford-Forscher versprechen sich enorme Kosteneinsparungen durch Natrium-Batterien

Gibt es einen Durchbruch bei der Suche nach leistungsfähigen und gleichzeitig günstigen Stromspeichern? Ein Forscherteam in Stanford hat eine Batterie auf Natriumbasis entwickelt, die...
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Neue Erkenntnisse auf dem Weg zur Superbatterie aus Graz

Forscher aus Graz haben einen Weg gefunden, Metall-Sauerstoff-Batterien langlebiger zu machen. Auf dem Weg zum leichten, leistungsfähigen und kostengünstigen Akku der Zukunft gelten Metall-Sauerstoff-Batterien...
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Superkondensatoren aus Gülleresten

Auf der Suche nach umweltfreundlichen Energiespeichern gehen Forscher oft ungewöhnliche Wege. Wissenschaftlerinnen der Uni Hohenheim entwickeln einen Superkondensator aus Gülle, der in Elektroautos künftig...
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Innovatives System zur kryogenen Energiespeicherung vorgestellt

Highview Power aus Großbritannien hat ein System zur kryogenen Energiespeicherung entwickelt, das im Gigawattbereich arbeitet und überall eingesetzt werden kann. Kryogene Speicher wie die...
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Künstliche Photosynthese – Innovationen aus Japan

Die Photosynthese im Kampf gegen die Erderwärmung: Der weltweite Kampf gegen die Erderwärmung wäre wesentlich einfacher, wenn eine preisgünstige Technik zur Verfügung stehen würde, mit...
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Fortschritte bei billigen Akkus mit Natrium und Kalium

Sie stecken in unseren Smartphones, Laptops und auch in Elektroautos: Lithium-Ionen-Batterien sind die leistungsfähigsten Akkus auf dem Markt. Doch Lithium als Rohstoff wird knapp,...
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Superkondensator: Britische Forscher machen erhebliche Fortschritte

Superkondensatoren oder Supercaps sind enorm leistungsfähig, doch sie können in punkto Energiedichte nicht mit herkömmlichen Akkus mithalten. Britische Forscher haben jetzt einen Superkondensator mit...
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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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Keramik-Batterien: Erste Anwendungen werden erprobt

Eine neue Keramikbatterie des Fraunhofer IKTS steht kurz vor der Markteinführung. Diese Festkörperbatterie ist robust, günstig und recyclingfähig. Sie wird bereits in der Praxis...
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Selbstladendes Handy mit Solardisplay

Ein Handy mit Solarzellen, welches sich selbst wieder auflädt: In heutiger Zeit kommt kaum jemand um die Nutzung eines Smartphones herum. Mit diesen kleinen Alleskönnern...
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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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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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Innovation: Atmende Solarbatterie soll Kosten für Solarstrom senken

Normalerweise funktioniert Solarenergie so: PV-Module fangen das Sonnenlicht ein und wandeln es in Elektrizität um, die verbraucht oder in einer angeschlossenen Solarbatterie gespeichert wird....

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.