Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Effiziente Energiespeicher von morgen

10.11.2011
Freistaat Thüringen unterstützt Forschergruppen der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme Hermsdorf

Kyoto 1997: Beim Weltklimagipfel in Japan beschließen 158 Staaten den Ausstoß von Treibhausgasen – vor allem von Kohlendioxid (CO2) – substanziell zu reduzieren. Obwohl das Kyoto-Protokoll im kommenden Jahr ausläuft und ein verbindliches Nachfolgeabkommen nicht in Sicht ist, steht bereits jetzt fest: Statt zu sinken, steigen die Emissionen klimaschädlicher Gase weltweit weiter an.

„Es liegt auf der Hand, dass wir alternative Konzepte zur Energieversorgung brauchen“ sagt Prof. Dr. Ulrich S. Schubert von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Die Vorräte an fossilen Energieträgern seien begrenzt, ihre CO2-Bilanz verheerend. Und spätestens die dramatischen Ereignisse in Fukushima im Frühjahr dieses Jahres hätten gezeigt, dass die Atomenergie als „Brückentechnologie“ in wenigen Jahren ausgedient habe, so der Direktor des Instituts für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) weiter.

„Woran eine verlässliche Versorgung mit regenerativer Energie bislang vor allem scheitert, ist der Mangel an effizienten Energiespeichern“, macht Prof. Schubert deutlich. Denn Energiequellen wie Windkraft und Sonnenenergie stehen nicht kontinuierlich zur Verfügung, sondern unterliegen großen saisonalen sowie täglichen Schwankungen. Deshalb hat der Chemiker eine neue Forschergruppe ins Leben gerufen, die sich die Entwicklung neuer polymerer Materialien für die effiziente Speicherung von elektrischer Energie zur Aufgabe gemacht hat. Zusammen mit einer weiteren neuen Forschergruppe vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) in Hermsdorf wollen die Jenaer Chemiker ihre Kompetenzen auf dem Gebiet der Energiespeicherung bündeln. Der Freistaat Thüringen fördert die beiden Gruppen in den kommenden drei Jahren mit über 2 Mio. Euro. Die neuen Forschergruppen bilden die Keimzelle des in Gründung befindlichen neuen Forschungszentrums für Energie- und Umweltforschung in Jena (CEEC Jena).

Beide Gruppen werden inhaltlich eng aufeinander abgestimmt arbeiten. „Wir in Jena wollen uns auf die Entwicklung neuer polymerer Materialien konzentrieren, während sich die Gruppe in Hermsdorf auf anorganische Materialien zur Energiespeicherung fokussiert“, erläutert Projektleiter Dr. Martin Hager. Das gemeinsame Ziel: Energiespeicher zu entwickeln, die eine risikoarme, klimafreundliche und nachhaltige Energieversorgung ermöglichen. Deren potenzielle Einsatzgebiete reichen von der Speicherung von Lastspitzen in Kraftwerken über Fahrzeugbatterien bis hin zu Akkus für Mobiltelefone und Laptops.

Dabei setzen die Forscher auf drei Batterie-Konzepte, die sie zu marktfähigen Anwendungen weiterentwickeln wollen. Neben sogenannten Hochtemperaturbatterien auf Basis keramischer Membranen wollen die Wissenschaftler auch an elektrochemischen Energiespeichern wie Redox-Flow-Batterien und Organischen Radikalbatterien arbeiten. Letzteres wird vor allem am Jenaer IOMC geschehen. „Viele der heute im Einsatz befindlichen Batterien enthalten Metalle oder metallische Verbindungen in den Elektroden“, erläutert Prof. Schubert. Ein Großteil davon sei aber entweder umweltschädlich oder sehr selten und eine Versorgung damit langfristig höchst unsicher. „Hierfür sind Radikalpolymere eine gute Alternative“, betont der Jenaer Chemiker.

Die Erfolgsaussichten des gemeinsamen Projekts stehen gut, wie nicht zuletzt die Förderung durch das Land bestätigt. So verfügt die Hermsdorfer Forschergruppe über langjährige Erfahrungen in der Entwicklung von Brennstoffzellen sowie im Bereich keramischer Materialien und Katalysatoren. Die Forschergruppe der Universität Jena steuert ihre Expertise auf dem Gebiet der Polymersynthese und -charakterisierung sowie der Hochdurchsatzsynthese bei. Zudem sind in beide Forschergruppen Thüringer Unternehmen eingebunden, was die gesamte Entwicklungskette von der Grundlagenforschung über den Prototypenbau bis zur Entwicklung kommerzieller Produkte ermöglichen soll.

Kontakt:
Prof. Dr. Ulrich S. Schubert, Dr. Martin Hager
Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Humboldtstr. 10, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948201
E-Mail: ulrich.schubert[at]uni-jena.de, martin.hager[at]uni-jena.de

Ute Schönfelder | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Perowskit-Solarzellen: mesoporöse Zwischenschicht mildert Einfluss von Defekten
18.01.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Ein Supermikroskop für ganz Nordbayern
17.01.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

18.01.2018 | Informationstechnologie

Optimierter Einsatz magnetischer Bauteile - Seminar „Magnettechnik Magnetwerkstoffe“

18.01.2018 | Seminare Workshops

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten