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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...
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Neues Verfahren kann Herstellungskosten von Lithium-Ionen-Batterien halbieren

Forscher des MIT (Massachusetts Institute of Technology) und dessen Tochterunternehmen 24M haben ein Verfahren entwickelt, das nicht nur die Kosten in der Herstellung von...
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Neuartiger Biosprit aus Bakterien – keine Nutzung von wertvollem Ackerland

Startup plant in den USA eine kommerzielle Anlage mit Bakterien-Treibstoff: Seit vielen Jahren haben Biotreibstoffe einen schlechten Ruf. Experten weisen darauf hin, dass wertvolles Ackerland,...
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Künstliche Photosynthese – Innovationen aus Japan

Die Photosynthese im Kampf gegen die Erderwärmung: Der weltweite Kampf gegen die Erderwärmung wäre wesentlich einfacher, wenn eine preisgünstige Technik zur Verfügung stehen würde, mit...
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Solid Energy: Lithium-Ionen-Batterie mit doppelter Energiedichte

Neue Lithium-Akkus mit 200%iger Energiedichte: Das in Boston ansässige Startup Solid Energy erklärte vor kurzem, dass es eine neue Batterie entwickelt habe, die eine 200%...
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Flüssiges CO2 als Stromspeicher

US-Forscher entwickeln einen Stromspeicher, der das Klima schützen soll:  US-Wissenschaftler wollen mit einer genialen Idee das Kohlenstoffdioxid-Problem (CO2) lösen. Der Betrieb fossiler Kraftwerke soll klimaneutral...
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Materialforschung: MXene soll Herstellung von Elektroden vereinfachen

Mit einem neuartigen Material möchte Professor Michael Barsoum leistungsfähige Elektroden für Batterien und Kondensatoren herstellen. Zuvor hatten US-Forscher zufällig dieses Material entdeckt, welches eine...

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.