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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....
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Gestrickte Stromspeicher? US-Forscher mit spannendem Konzept

Was haben Kleidung und Stromspeicher miteinander gemeinsam? Eigentlich nichts. Dennoch haben US-Forscher besondere Fäden entwickelt, mit denen sie intelligente Kleidung mit Strom versorgen können....
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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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Natrium-Luft Akkus: Forscher verbessern die Systemstabilität

Natrium-Luft Akkus versprechen eine um ein Vielfaches höhere Leistungsfähigkeit als aktuelle Lithium-Ionen-Batterien. Bis zur Marktreife der Systeme müssen allerdings noch einige Hindernisse aus dem...
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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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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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EMBATT – Elektroauto mit 1.000 km Reichweite?

Wie lässt sich die Reichweite von Elektroautos so erhöhen, dass sie wirklich alltagstauglich werden, ohne dass die Kosten für die Batterietechnik zu hoch werden?...
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Fortschritte bei Batterietechnologien ganz ohne Kobalt

Die Batterie ohne Kobalt ist einen Schritt näher gerückt! Ein Forscherteam an der University of California in Berkeley hat eine neue Kathode entwickelt, die...
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Bosch zieht sich aus der Batteriezellen-Forschung zurück

Bosch steigt nicht in die Zellfertigung ein: Diese Entscheidung des Autozulieferers schwächt die künftige Position der deutschen und europäischen Autoindustrie gegenüber asiatischen Herstellern. Zu...
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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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Neues Verfahren: Energiegewinnung aus Erdgas ohne schädliche Emissionen

Beim Verbrennen fossiler Brennstoffe entsteht CO2, das Treibhausgas gilt als Hauptursache für die globale Erwärmung. Ein weit verbreiteter fossiler Brennstoff ist Methan, der Hauptbestandteil...
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Batterie ohne Giftstoffe: Harvard-Wissenschaftler schaffen Durchbruch

Ein grüner Batteriespeicher für grüne Energie: Ein Team von Harvard-Wissenschaftlern und Ingenieuren hat eine wiederaufladbare Batterie entwickelt, die Strom aus intermittierenden Energiequellen wie Sonne und...
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Redox-Flow-Batterie: Weniger als 1.000 Euro pro KWh Kapazität

Redox-Flow-Batterien sind ein Hoffnungsträger der Batterieforschung. Sie speichern Energie in flüssigen Elektrolyten, die in zwei Tanks unabhängig voneinander zirkulieren. Eine Membran erlaubt den Austausch...
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Batterieforschung: „Plexiglas-Akku“ verspricht Hunderttausende Ladezyklen

An sich haben Nanodrahtbatterien das Potential, die Lebensdauer von Akkus bis ins Unendliche zu verlängern. Nanodrähte haben einen Umfang von einem Tausendstel eines menschlichen...

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.