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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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„Bio“ – zur Leistungssteigerung von Lithium-Ionen-Batterien

In der letzten Zeit haben immer häufiger Forscher und Firmen innovative Durchbrüche bei der Batterieentwicklung verkündet. So teilte bereits im Dezember 2013 der japanische...
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Aktuelle Entwicklungen bei Lithium-Schwefel-Batterien

Lithium-Schwefel-Batterien sind eine aussichtsreiche Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus. Bisher sind größere Lithium-Schwefel-Batterien aber noch nicht langlebig genug. Jetzt haben Forscher eine Schwefel-Kathode mit neuem Aufbau...
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Hat Echion Technologies die neue Superbatterie?

Schon wieder eine Batterie-Revolution, diesmal aus Cambridge: Das Startup Echion Technologies hat nach eigenen Angaben eine Lösung gefunden, mit der sich Akkus in Minutenschnelle...
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SVOLT: Kobaltfreie Akkus für Elektroautos

Batterien ohne Kobalt sind das Ziel vieler Hersteller. Der chinesische Zellproduzent SVOLT will nun 2021 die ersten kobaltfreien Batteriezellen auf den Markt bringen. Sie...
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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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Großbritannien will Weltmarktführer für Elektroautobatterien und Heimspeicher werden

Die britische Regierung hat angekündigt, in den nächsten vier Jahren 246 Millionen Pfund in die Entwicklung moderner Batterietechnik für Elektroautos zu investieren. Ziel der...
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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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Neue Batterie aus geschmolzenem Metall kann netzgebunden hohe Kosten einsparen 

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen neue Antwort auf die Frage, wie sich Energie aus erneuerbaren Quellen effektiv und günstig speichern...
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Schwedische Forscher entwickeln Stromspeicher aus Zellulose!

Forscher der schwedischen Universität Linköping haben nach eigenen Angaben den ersten Stromspeicher auf Papierbasis hergestellt: Ihr „Power Paper“ besteht aus Zellulose und einem Polymer....
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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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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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Gold als Solarbatterie

In der ganzen Welt entwickeln Forscher innovative Methoden, um Strom zu speichern. An der Rutgers University in New Jersey haben Forscher einen Weg gefunden,...
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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.