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Elektromobilität: Forscher erzielen Durchbruch auf dem Weg zum Superakku

Wissenschaftler an der Universität Cambridge haben große Fortschritte bei der Entwicklung einer Lithium-Luft-Batterie erzielt: Seit Jahren setzt die Forschung auf diese Technologie, die die...
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Stromspeicher aus Apfelresten?

Natrium-Ionen-Batterien benötigen Apfelreste zur Energiegewinnung: Bei der Energiewende und der Zukunft der erneuerbaren Energien spielen Energiespeicher zukünftig eine immer bedeutendere Rolle. Hoher Entwicklungsbedarf besteht im...
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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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Recycling von Batterien für Elektroautos: Quote von 75 Prozent erreicht

Der Umgang mit alten Lithium-Ionen-Batteriesystemen aus Elektrofahrzeugen wirft derzeit noch Fragen auf. Neben Lithium enthalten die Batterien auch andere wertvolle Metalle wie Kobalt und...
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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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Powercaps: Forscher wollen Hybrid-Stromspeicher auf der Hannover Messe vorstellen

Ein wichtiges Element der Energiewende ist der effiziente Umgang mit Energie. Doch mangelt es nach wie vor an adäquaten Speichermöglichkeiten besonders für die Industrie....
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Sony will mit Schwefel-Akkus Smartphone-Laufzeiten revolutionieren

Lithium-Ionen-Akkus sind weitverbreitet und werden in Smartphones, Laptops und Tablets verbaut. Sony hat diese Technologie 1991 als erster Hersteller kommerziell vermarktet. Nun entwickelt das...
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Preisgünstige Redox-Flow-Batterien aus Kunststoff: Neue Entwicklung aus Jena

Redox-Flow-Batterien sind erheblich teurer als Lithium-Ionen-Batterien – haben aber viele Vorteile: Kurze Be- und Entladezeiten, eine lange Lebensdauer und ihre Kapazität lässt sich einfach...
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Kabellose Stromübertragung: Schafft das Startup uBeam das Unmögliche?

Das Handy automatisch laden, während man damit durch den Raum läuft: Es klingt unglaublich, aber ein amerikanisches Startup verspricht genau das. uBeam hat eine...
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Neue Generation sicherer und günstigerer Lithium-Ionen-Akkus: US-Forscher schaffen Durchbruch bei LiTFSI-Batterie

Nachteile von Lithium-Ionen-Akkus: Lithium-Ionen-Akkus sind die derzeit beste Lösung für Elektroautos, aber auch für Smartphones und Laptops. Doch sie sind teuer in der Produktion und...
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Lithium-Sauerstoff Stromspeicher- Cambridge Forscher machen „signifikante Fortschritte“

Ein Forscherteam der University of Cambridge rund um Professor Claire Gray haben ein vielversprechendes Lithium-Sauerstoff Batteriesystem entwickelt, das eine hohe Kapazität hat sowie weitere Vorteile gegenüber...
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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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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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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...

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.