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„Bionisches Blatt“ stellt Treibstoff aus Sonnenenergie her (Video)

Pflanzen erzeugen durch Photosynthese Energie aus Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid. Wissenschaftler der Universität Harvard haben sich von der Natur inspirieren lassen und eine Art...
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Invenox: Innovative Batteriemodule mit hoher Energiedichte

Die Invenox GmbH aus Garching ist ein 2014 gegründetes Spin-Off der TU München, das Batteriemodule auf Lithium-Ionen-Basis herstellt. Das besondere an der CONCHIFERA-Technologie des...
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Energizer: Haushaltsakkus aus recycelten Fahrzeugbatterien

Batterierecycling ist aufwendig und teuer. Das gilt sowohl für handelsübliche Haushaltsbatterien als auch für Batterien aus Elektroautos. Wenn letztere nicht mehr die für das...
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Supercaps verdreifachen die Lebensdauer von Elektroauto-Batterien

Sogenannte Supercaps, auf Deutsch Doppelschichtkondensatoren, gehören zu den Energiespeichern, in die besonders große Hoffnungen gesetzt werden: Sie können sehr große Energiemengen innerhalb kürzester Zeit...
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Kommt bald die Batterie mit 800 Kilometern Reichweite? (Videos)

Ein Elektroauto, das 500 Meilen bzw. 800 Kilometer mit einer einzigen Batterieladung schafft? Klingt angesichts heutiger Reichweiten von bestenfalls etwa 300 Kilometern noch wie...
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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...
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BenchBatt: Auf der Suche nach der Batterie der Zukunft

Leistungsfähige Batterien sind der Türöffner für die Elektromobilität – höhere Reichweiten könnten dem Elektroauto zu höherer Akzeptanz verhelfen. Darüber hinaus sind stationäre Stromspeicher ein...
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Redox-Flow-Speicher: Solarbatterie für den Privathaushalt

Wissenschaftler vom EWE-Forschungszentrum NEXT ENERGY haben die Vanadium-Redox-Flow-Technologie für den Einsatz als Heimspeicher weiterentwickelt. Das gaben die Forscher in einer Pressemitteilung bekannt. Die Technologie...
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Forschung: Batterie aus Wasser?

Das Phänomen der „Wasserbrücke“ ist schon seit dem 19. Jahrhundert bekannt. Wenn man hochreines und damit schlecht leitendes Wasser in zwei nebeneinander stehenden Behältern...
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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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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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Lävulinsäure: Firma von Fussballer Flamini investiert in Erdöl-Alternative 

Arsenal-Profi Mathieu Flamini hat bereits vor 8 Jahren eine Firma geründet, die eine Alternative zu Erdöl entwickelt. Damit soll der Energiemarkt revolutioniert werden: Lävulinsäure heißt der...
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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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„Katzengold-Batterie“ als günstige Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus

Lithium-Ionen-Batterien sind sehr leistungsfähig, Lithium als Rohstoff ist jedoch teuer und begrenzt verfügbar. Forschern ist es jetzt gelungen, eine kostengünstige Alternative herzustellen: Sie verwendeten...

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.