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 Was riecht denn da? – Elektronische Nase erkennt unterschiedliche Gerüche
26.04.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife
25.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

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: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics