Die Bayerische Forschungsstiftung wird mehr Geld in die Erforschung von elektrochemischen Speichern investieren. Auf der Tagesordnung stehen dabei neue Elektrolyte und die Integration der Speicher in die Stromnetze.
Die Bayerische Forschungsstiftung wird mehr Geld in die Erforschung von elektrochemischen Speichern investieren. Insgesamt 1,9 Millionen hat der Stiftungsrat und der Stiftungsvorstand für das Verbundprojekt Foroxie freigegeben. In diesem Verbund haben sich Wissenschaftler der Universität Bayreuth, der Technischen Universität München, der Universität Nürnberg-Erlangen und der Hochschule Coburg zusammengeschlossen. Die Koordination liegt bei der Universität Bayreuth. „Dank der großzügigen Förderung durch die Bayerische Forschungsstiftung können wir jetzt an einer neuen Generation von elektrochemischen Energiespeichern und -wandlern arbeiten, die sich durch eine erheblich gesteigerte Effizienz und Lebensdauer auszeichnen wird“, freut sich Monika Willert-Porada. Sie ist Professorin in Bayreuth und leitet dort den Lehrstuhl Werkstoffverarbeitung.
Bis zur Industriereife entwickeln
Willert-Porada hebt die Bedeutung von Energiespeichern für die Energiewende hervor. Schließlich sei die Speicherung von elektrischer Energie in großen Mengen eine der zentralen Herausforderungen der Energiewende. Ob diese gelingt, hängt nicht zuletzt davon ab, ob elektrochemische Speichersysteme zur Verfügung stehen, die erheblich effizienter und stabiler arbeiten als die bisher bekannten Systeme. Der Forschungsverbund hat sich deshalb das Ziel gesetzt, die für verbesserte Speichersysteme erforderlichen Schlüsselwerkstoffe und Komponenten bis zur Industriereife weiterzuentwickeln. Dafür sollen auch besonders geeignete Fertigungstechnologien erprobt werden. Unter anderem zu diesem Zwecke haben sich die Wissenschaftler an den Universitäten noch einige Industrieunternehmen mit ins Forschungsboot geholt. „Es ist ein großer Vorteil, dass wir dieses vielseitige und ambitionierte Forschungsvorhaben zusammen mit hochkompetenten und erfahrenen Industriepartnern angehen können“, erklärt Monika Willert-Porada. „Sie können am besten darüber urteilen, unter welchen Voraussetzungen eine industrielle Produktion neuer elektrochemischer Systeme realistisch ist.“
Neue Elektrolyte sind notwendig
Ein zentraler Punkt der Forschungsarbeiten ist die Vereinfachung von elektrochemischen Speichern und Wandlern mit Blick auf die verwendeten Materialien. Dabei sind vor allem organische und anorganische Elektrolyte von Bedeutung, die eine hohe Ionenleitfähigkeit haben. Dies erhöht die Kapazität von Batterien. Zusätzlich müssen diese Elektrolyte korrosionsbeständig sein, um die Lebensdauer von Akkus zu verbessern. Die Wissenschaftler und Entwickler im Verbundprojekt wollen außerdem dreidimensional strukturierte Elektrode-Elektrolyt-Einheiten finden, die auch bei häufig wechselnden Temperaturen stabil bleiben. Zudem befassen sich die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten mit der Frage, ob und wie sich elektrochemische Speichersysteme in die Stromnetze integrieren lassen. Hier kommt es darauf an, dass die Speichersysteme rasch und flexibel auf den jeweiligen Strombedarf reagieren können.
Brennstoffzellen verbessern
Die Wissenschaftler des Forschungsverbundes wollen als zweites Standbein neue Materialien entwickeln und erproben, die dazu beitragen, Brennstoffzellen mit Polymer- oder Keramik-Elektrolyten deutlich leistungsfähiger zu machen. Sie legen dabei besonderes Augenmerk auf die Katalyse von Oxidationsprozessen, die in einer Brennstoffzelle kontrolliert ablaufen müssen. „Die von uns optimierten Brennstoffzellen sollen so effizient und zugleich so kostengünstig sein, dass sie sich auf den Energiemärkten durchsetzen können“, betont Monika Willert-Porada. (su)
