Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Wohin mit der Energie?

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Beim Kooperationsforum "Elektrische Energiespeicher - Netzoptimierung bei regenerativer Stromerzeugung" stellen Experten aus Industrie und Wissenschaft wegweisende zukunftsorientierte technische Lösungsansätze der Stromspeicherung vor.

Für das elektrische Stromnetz, dessen grundsätzliche Konzeption seit Beginn der Elektrifizierung unverändert geblieben ist, stellt dieser Trend eine enorme Herausforderung dar: Denn während die Stromerzeugung aus fossilen Energiequellen nachfrageorientiert erfolgt, kann Strom aus Sonne und Wind nur dann erzeugt werden, wenn die Umweltbedingungen es erlauben. Diese zeitlichen Schwankungen von Energieerzeugung und -bedarf können durch innovative und leistungsfähige elektrische Energiespeicher abgefangen werden.

So haben innovative Technologien und neue Materialien im Bereich der elektrischen Energiespeicher in den letzten Jahren zu deutlichen Verbesserungen bei Effizienz und Speicherkapazität geführt. Die äußerst kompakten "Supercaps" arbeiten gegenüber klassischen Batterien bis zu Temperaturen von -40 °C zuverlässig, erlauben bis zu 1 Mio. Ladezyklen, enthalten keine Schwermetalle und sind zu 70 % recyclingfähig. Diese Ultrakondensatoren eignen sich besonders für Anwendungen, die kurze Spitzenlasten erfordern.

Die seit den 70er-Jahren erheblich weiterentwickelten "Redoxflow-Batterien" speichern elektrische Energie in chemischen Verbindungen. Im Unterschied zu klassischen Akkumulatoren fließt der Elektrolyt durch die Zelle hindurch und nimmt dabei Energie auf (Ladevorgang) oder gibt sie ab (Entladevorgang). Der große Vorteil gegenüber anderen Akkumulatoren besteht in der unabhängigen Auslegung von Speicherkapazität und Leistung

Zielsetzung des Kooperationsforums "Elektrische Energiespeicher" ist der Erfahrungsaustausch zwischen Forschung und Industrie für die Anbahnung weiterer Kooperationen in diesem für die Stromerzeugung wichtigen Feld. Konzipiert wurde das Forum von der für das Management des Clusters Energietechnik verantwortlichen Bayern Innovativ GmbH mit besonderer Unterstützung des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie.

Ergänzend zu den acht hochkarätigen Vorträgen bietet die begleitende Fachausstellung die Möglichkeit, mit weiteren innovativen Firmen und Instituten aus der Energiebranche in Kontakt zu treten und deren Kompetenzen kennen zu lernen.

Christoph Kirsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.bayern-innovativ.de/energiespeicher07

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Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...