Am Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoffforschung (ZSW) in Ulm wird an klimafreundlichen Batterien geforscht. Die hier erforschten Natrium-Ionen-Batterien sind umweltschonender als die mit Lithium. Eine Natrium-Ionen-Batterie vermeidet fast alle kritischen Metalle wie Kobalt, Kupfer und Lithium und ersetzt sie durch Metalle, die leicht verfügbar sind. Von daher macht es Sinn, Natrium-Ionen-Batterien jetzt intensiv…
Durch die Veränderung im Antriebsstrang von Automobilen werden neue Komponenten benötigt. Dies gilt für das Batterieökosystem im Besonderen. Aktuell werden große Investitionen in die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Batteriezellfertigung getätigt, entsprechend groß ist der Bedarf an qualifizierten Fachkräften, außerdem werden neue Fähigkeiten des Fachpersonals vorausgesetzt. Die Transformation in der Automobilwirtschaft erfordert so ständiges Dazulernen und die…
Der nachhaltige Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien und Elektrofahrzeugen mit minimierter Umweltwirkung erfordert deren nachhaltige Produktion. Dies bedeutet eine Produktion mit möglichst geringem Energieeinsatz und nachhaltig hergestellten Rohstoffen sowie ein umfassendes Recycling der gealterten Lithium-Ionen-Batterien. Im Vortrag werden auf Basis einer typischen Produktionskette für Lithium-Ionen-Batterien erfolgversprechende Ansätze zur Minimierung des CO2-Footprints aufgezeigt. Beleuchtet werden unterschiedliche Möglichkeiten des…
Um die elektrische Energieversorgung bei zunehmender Erzeugung fluktuierender erneuerbarer Energien zu gewährleisten, werden in der nahen Zukunft vermehrt Energiespeicher eingesetzt. Eine vielversprechende Lösung sind Batteriespeichersysteme im großen Maßstab, insbesondere Redox-Flow-Batterien, welche seit 2006 am Fraunhofer ICT entwickelt werden. Diese Art von Speicher basiert auf wässrigen Lösungen, die als Elektrolyt bezeichnet werden. In diesen Elektrolyten ist…
Batterien sind komplex, doch Simulationen helfen beim Verstehen und Verbessern ihrer Eigenschaften. Wir nutzen verschiedene Methoden, um von winzigen atomaren Prozessen bis zur gesamten Batterie zu gelangen. Die atomare Skala ist durch die Quantenchemie bestimmt. Hier werden Quantencomputer hilfreich sein. Die elektrochemischen Reaktionen laufen an Grenzflächen ab. Unsere thermodynamisch-basierten Modelle bilden die erwünschten und schädlichen…
In einem nachhaltigeren Europa des Jahres 2030 wird die Batterieproduktion eine zentrale Rolle spielen. Insbesondere die Skalierung und Umgang mit Innovationen stellen in diesem Kontext eine zentrale Herausforderung dar. Im Fokus des Vortrags steht daher das Zusammenspiel zwischen Skalierung, Innovation und Digitalisierung in der Batterieproduktion von heute und morgen. Dr.-Ing. Jonathan Krauß ist seit 2022…
Die Gewinnung von Rohstoffen für Lithium-Ionen-Batterien, wie Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan erfolgt vorrangig durch Bergbauaktivitäten, die ökologische sowie soziale Herausforderungen mit sich bringen. Um den ökologischen Fußabdruck zu minimieren, wird verstärkt nach nachhaltigen Extraktionsmethoden gesucht. Gleichzeitig gewinnt die Rückgewinnung von Rohstoffen aus Altbatterien zunehmend an Bedeutung. Effiziente Recyclingprozesse sind entscheidend, um wertvolle Materialien zurückzugewinnen…
Stromnetze speichern keine Energie. Batterien sind somit essentiell zum Ausgleich fluktuierender Einspeisungen in Übertragungs- und Verteilnetze. Der Vortrag gibt einen Überblick zu verschiedenen Batterietypen sowie hybriden Speichersystemen. Es wird an verschiedenen Anwendungen deren netzdienlicher Einsatz vorgestellt sowie Grenzen und Sinnhaftigkeit im Hinblick auf die Einsatzmöglichkeiten diskutiert. Karl-Heinz Pettinger (geboren 1962 in Landshut) ist promovierter Chemiker,…
Zur Wahl eines geeigneten Antriebskonzepts werden derzeit verschiedene Faktoren in Betracht gezogen, wie z.B. das Potenzial der Technik zur Minderung des Treibhausgaseffekts, der Frage, wie effizient der Antrieb mit der mühsam eingesammelten Erneuerbaren Energie umgeht, wie es mit der Rohstoffsituation bestellt ist, und wie es sich mit der Sicherheit, Kosten und Nutzerfreundlichkeit der Technik verhält.…
Die Li-Ionen-Batterie ist derzeit die dominierende Batterietechnologie. Wieso ist sie das, und was macht sie so leistungsfähig? Und sind denn noch weitere Verbesserungen in Zukunft zu erwarten? Der Vortrag führt in die Li-Ionen-Batterietechnologie ein, zeigt Aufbau und Funktion, sowie Wege, um Li-Ionen-Batterien noch leistungsfähiger, langlebiger und sicherer zu machen. Ulrike Krewer ist Professorin und Leiterin…
Die Geschichte der Batterieentwicklung nahm 1798 mit Luigi Galvani und 1802 mit Johann Wilhelm Ritter ihren Anfang. Galvani entdeckte sozusagen die erste nicht wieder aufladbare Batterie und Ritter erfand den ersten Akkumulator. Daraus ergeben sich zwei Fragen: Was passierte die nächsten 200 Jahre und warum hat es so lange gedauert? Denn erst heute denkt man…
