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Die besten Alternativen zu Lithium-Ionen-Akkus

 In der Batterieherstellung will Europa den Anschluss an Asien nicht verlieren. Deshalb entstehen hier in den nächsten Jahren mehrere große Batteriefabriken, in denen Lithium-Ionen-Zellen...
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Probleme bei Lithium-Metall-Batterien: Neue Erkenntnisse

Lithium-Metall-Batterien haben eine deutlich höhere Energiedichte als Lithium-Ionen-Akkus. Doch bisher lassen sie sich nicht wieder aufladen. Anders als bisher vermutet sind der Grund dafür...
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Stehen Superkondensatoren aus Graphen vor dem Durchbruch?

Superkondensatoren versprechen viel, können aber noch nicht mit aktuellen Batterien mithalten. Um das zu ändern, arbeiten diverse Unternehmen daran, Superkondensatoren immer weiter zu verbessern....
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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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Superkondensatoren: Gemeinsame Entwicklung von Lamborghini und MIT

Lamborghini und das MIT haben einen neuen synthetischen Kunststoff entwickelt, der die Energiedichte von Superkondensatoren deutlich erhöhen soll. Auf Basis dieses patentierten Materials soll...
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Superkondensatoren: Verbesserte Leistung dank neuartigem Elektrolyt

US-Forschern ist es gelungen, eine neue Elektrolytklasse für Batterien zu entwickeln. Eine neuartige Flüssigkeit könnte helfen, die Leistung und Haltbarkeit von Superkondensatoren zu steigern....
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Mit dieser neuen Batterie lassen sich Elektroautos in zehn Minuten laden

Wieder eine neue Batterierevolution: US-Forscher haben eine Möglichkeit gefunden, um Batterien viel schneller als bisher laden zu können. Ein Elektroauto hätte mit der neuen...
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Elektroautos: Lösen Calcium-Akkus das Reichweitenproblem?

Calcium-Akkus könnten Lithium-Ionen-Batterien irgendwann ablösen, denn sie haben jede Menge positive Eigenschaften. Sie sind günstig, haben eine lange Lebensdauer und eine hohe Energiedichte, was...
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Alternative zu Li-Ionen: Setzt Samsung schon ab 2021 auf Graphen-Akkus?

Graphen als Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus: Samsung beschäftigt sich schon länger mit Akkus aus dem leistungsfähigen Material. Denn Graphen-Akkus könnten da ansetzen, wo Lithium-Ionen-Akkus an...
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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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Die Vorteile von Feststoffbatterien

Die Feststoffbatterie ist quasi der heilige Gral der Batterieforschung. Sie haben diverse Vorteile gegenüber Lithium-Ionen-Batterien und deshalb das Potenzial, diese abzulösen. Trotzdem müssen Forscher...
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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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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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Wann sind Festkörperbatterien marktreif?

Festkörperbatterien gelten als die Akkus der Zukunft. Sie könnten das Reichweitenproblem von Elektroautos lösen, sind aber noch nicht marktreif. Das Portal Electrive hat verschiedene...

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.