Neue Nachwuchsforschergruppe verbessert Superkondensatoren / MIWFT-Förderung

Wie das Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie des Landes Nordrhein-Westfalen (MIWFT) am Freitag, 2. Oktober 2009, bekannt gab, gehört Dr. Andrea Balducci zu insgesamt 17 Nachwuchswissenschaftlern aus ganz Nordrhein-Westfalen, die ausgewählt wurden, ein eigenes Forscherteam aufzubauen. Das Projekt ist mit insgesamt fast 1,2 Millionen Euro für die kommenden fünf Jahre ausgestattet. Jeweils die Hälfte übernehmen das MIWFT und die Universität Münster.

Dr. Andrea Balducci, Mitarbeiter von Prof. Dr. Martin Winter am Institut für Physikalische Chemie der WWU, ist Experte für sogenannte Superkondensatoren. Ziel der neuen Forschergruppe ist die Entwicklung von umweltfreundlichen und sicheren Superkondensatoren, die helfen sollen, die Stromqualität zu verbessern und die Netzharmonisierung voranzubringen. Auch ganz neue Lithium-Ionen-Hybrid-Superkondensatoren werden erforscht – eine Art Zwitter aus Batterie und Kondensator, mit gleichzeitig hoher spezifischer Energie und Leistung.

Balducci erklärt den Hintergrund des Projekts: „Der weitere Ausbau von regenerativen Energiequellen wie Wind und Sonne ist politisch beschlossen und gesellschaftlich akzeptiert. Allerdings wird die Zunahme an regenerativen Quellen zusätzliche Instabilität und Schwankungen im Stromnetz hervorrufen“, sagt er. Um die Qualität der Stromverfügbarkeit zu erhalten, werde die Entwicklung von flexiblen und optimierten Energiespeichersystemen unumgänglich sein, sei es, um die benötigte Energiemenge (Regelenergie) im Übertragungsnetz bereitzuhalten, sei es im Hinblick auf die Belastungsverteilung im Verteilnetz oder auch nur zur Vermeidung von Spitzenbelastungen. „Eines der vielversprechendsten Energiespeichersysteme, welches diese Anforderungen erfüllt, ist der Superkondensator wegen seiner unübertroffenen Ein- und Ausspeicherdynamik“, so Balducci.

Besonderheit der neuen Superkondensatoren und Lithium-Ionen-Hybrid-Superkondensatoren ist die Verwendung ionischer Flüssigkeiten als Elektrolyt. „Ionische Flüssigkeiten weisen eine Reihe von interessanten Vorteilen auf: so sind sie hervorragende Ionenleiter, thermisch stabil bis zu 300 Grad Celsius, und sie gelten als umweltfreundlich“, sagt Balducci. Diese Eigenschaften machen ionische Flüssigkeiten zu interessanten Kandidaten für die Anwendung als Elektrolyte in Superkondensatoren, Lithium-Ionen-Hybrid-Superkondensatoren und Lithium-Ionen-Batterien.

Ein großer Schritt nach vorn wäre es, sollte es der Gruppe um Dr. Andrea Balducci gelingen, ionischen Flüssigkeiten in Superkondensatoren und Lithium-Ionen-Hybrid-Superkondensatoren erfolgreich zur Anwendung zu bringen. „Damit könnte der Schlüssel gefunden sein, der den Zugang zu innovativen Energiespeichern in Hochspannungs- und Hochleistungssystemen mit deutlich verbesserter Umweltfreundlichkeit ermöglicht“, so Balducci.