BATTERIE 2.0

Problemraum:

Die Speicherung von elektrischer Energie stellt – auch gerade im Hinblick auf die Energiewende in Deutschland – eine der Schlüsseltechnologien für das 21. Jahrhundert dar und gehört zu den bedeutendsten wissenschaftlichen, gesellschaftlichen und volkswirtschaftlichen Problemstellungen. Hierbei ist notwendig, dass alternative Wege zur Energieerzeugung und Energiespeicherung mit Hochdruck erforscht und in technologische Entwicklungen sowie Produkte umgesetzt werden müssen, wobei dies von Steigerungen bei der Effizienz der Energienutzung („Effizienzrevolution“) und Optimierung der Energieeinsparung (inkl. Rohstoff- und Materialeffizienz) begleitet werden muss. Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet müssen dabei schnell in Patentanmeldungen, Startups und Neuinitiativen in bestehenden Firmen überführt werden; parallel dazu müssen Wissen-schaftler/Ingenieure für Forschung und technologische Umsetzung in Betrieben ausgebildet werden. Dieses interdisziplinäre Initialkonsortium soll hierbei die kritische Masse für eine weltweit konkurrenzfähige Entwicklung neuer Materialien/Systeme auf dem Gebiet elektrischer Energiespei-cher bereitstellen. Das Konsortium umfasst die Entwicklung neuer Materialien und Systeme, die Systementwicklung sowie die Netzanbindung (z.B. Speicher als Netzbetriebsmittel).

Zielsetzung:

Ziel des Initialkonsortiums ist die Entwicklung von neuen elektrischen Speichersystemen. Hierbei steht die Skalierbarkeit im Mittelpunkt, d.h. im Idealfall können die Leistung und die Kapazität des Speichersystems entsprechend an die Anwendung angepasst werden. Die Anwendungen der Systeme liegen zum einen im Bereich Netzersatz und Netzergänzung, d.h. Speicherung von „kleinen“ portablen Energiemengen. Hierbei stehen vor allem die Entwicklung von umweltfreundlichen (ungiftigen) Systemen sowie eine einfache Verarbeitung (z.B. mittels Drucktechniken) im Vordergrund. „Kritische“ Batteriematerialien (z.B. Kobaltoxide) können beispielsweise durch organische Polymere ersetzt werden. Weiterhin sollen Superkapazitoren auf Basis von Kohlenstoff-Materialien (Graphen) und organischen Redoxeinheiten als sehr schnelle behandelt werden. Im Hinblick auf die Energiewende sind skalierbare stationäre Speicher von entscheidender Bedeutung. Neben der Entwicklung von neuen Materialien (auch für Redox-Flow-Batterien) ist ein weiterer wichtiger Aspekt die Integration der neuen Zellsysteme in Komplettsysteme und die Entwicklung von anwendbaren Systemen. Besonders im Hinblick auf große stationäre Speicher sind deren Testung und Netzanbindung von großer Bedeutung.

Das interdisziplinäre Initialkonsortium "Batterie 2.0" soll hierbei die kritische Masse für eine weltweit konkurrenzfähige Entwicklung neuer Materialien/Systeme auf dem Gebiet elektrischer Energiespeicher bereitstellen.