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 Neue Sensortechnik für E-Auto-Batterien
08.12.2016 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Siliziumsolarzelle des ISFH erzielt 25% Wirkungsgrad mit passivierenden POLO Kontakten
08.12.2016 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

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: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heimcomputer entdecken rekordverdächtiges Pulsar-Neutronenstern-System

08.12.2016 | Physik Astronomie

Siliziumsolarzelle des ISFH erzielt 25% Wirkungsgrad mit passivierenden POLO Kontakten

08.12.2016 | Energie und Elektrotechnik

Oberleitungs-LKW: Option für einen umweltverträglichen Güterverkehr?

08.12.2016 | Verkehr Logistik