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Auf der Suche nach umweltfreundlichen Energiespeichern gehen Forscher oft ungewöhnliche Wege. Wissenschaftlerinnen der Uni Hohenheim entwickeln einen Superkondensator aus Gülle, der in Elektroautos künftig eine wichtige Rolle spielen könnte.
Aus Biomasse werden umweltfreundliche Kohlenstoffmaterialien
Die Wissenschaftlerinnen um Dr. Andrea Kruse nutzen Rest-Biomasse, die in Biogasanlagen übrigbleibt. Daraus stellen sie Aktivkohlen her, die sich gut als Elektrodenmaterial für Superkondensatoren eignen. Diese auch Supercaps genannten Stromspeicher sind besonders leistungsfähig, weil mit Ladungsverschiebungen arbeiten statt mit langwierigen chemischen Stoffänderungen wie herkömmliche Batterien.
Die Biomasse-Reste enthalten Kohlenstoff, Stickstoff und Lignin, aus denen die Forscherinnen graphitähnliche Kohlenstoffmaterialien herstellen. Solche Stoffe werden für Superkondensatoren benötigt, sie werden aber momentan noch aus fossilen Ressourcen wie Graphit oder Erdöl oder mittels teurer Verfahren hergestellt. Wenn die Nachfrage nach Supercaps steigt, wird dies für die Autoindustrie zum Problem. Biobasierte Elektrodenmaterialien könnten eine umweltfreundliche und günstige Alternative sein, hoffen die Forscherinnen vom Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe in Hohenheim.
Wo Superkondensatoren in Elektrofahrzeugen schon jetzt eingesetzt werden
Supercaps sind die Hoffnung der Elektromobilität, weil sie innerhalb von Sekunden laden und entladen lassen. Weil ihre Energiedichte noch nicht an die von Lithium-Ionen-Akkus herankommt, eignen sie sich aktuell gut als Ergänzung. Sie können zum Beispiel die Energie, die beim Bremsen entsteht, in Sekundenschnelle aufnehmen. Bei hohen Anforderungen entlasten sie den Akku, etwa beim Start von großen und schweren Fahrzeugen wie E-Bussen oder Eisenbahnen.
Im Elektroauto sind Superkondensatoren wegen ihrer niedrigen Energiedichte noch eine Randerscheinung. Unter den Elektroauto-Herstellern ist vor allem Tesla-Chef Elon Musk vom Potenzial der Technologie überzeugt und will den Supercap-Spezialisten Maxwell übernehmen.
Mehr Forschung nötig
Die Nachfrage nach den Super-Speichern wird steigen, und damit auch die Nachfrage nach günstigen und nachhaltigen Elektrodenmaterialien. Das Forschungsprojekt in Hohenheim läuft noch bis Herbst 2020. Anschließend werden die dort hergestellten Materialien ökonomisch und ökologisch bewertet. Dann wird sich zeigen, ob die Superkondensatoren aus Gülleresten eine echte Alternative zu fossilen Kohlenstoffmaterialien herstellen. Allerdings dürften dann noch mehrere Jahre vergehen, bis die nachhaltigen Superkondensatoren aus Hohenheim serienreif sind.
Quellen / Weiterlesen
Herstellung bio-basierter Elektrodenmaterialien für die E-Mobilität | Universität Hohenheim
Bildquelle: Pixabay
Es geht um Elektrodenmaterialien! Von daher scheint die Überschrift und der letzte Absatz falsch zu sein. Es werden keine Superkondensatoren aus Hohenheim kommen!