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Thüringer Wissenschaftler wollen neue Batterie-Generation entwickeln

JENA. Egal ob im Smartphone, Laptop oder Elektroauto – leistungsfähige und langlebige Batterien werden immer wichtiger. Auch mit Blick auf die Energiewende. In Jena befasst sich ein neues Forschungszentrum mit der Batterie der Zukunft.

Thüringer Forscher wollen neue Batterie-Generation entwickeln; Foto: Mattes/ Wikimedia Commons

Thüringer Forscher wollen neue Batterie-Generation entwickeln; Foto: Mattes/ Wikimedia Commons

Keramik und Kunststoffe sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Ganz neue Bedeutung könnten sie erlangen als Energiespeicher der Zukunft. Wissenschaftler aus Jena und Hermsdorf versprechen sich mit Hilfe dieser Materialien neuartige Akkus, die deutlich schneller aufzuladen sind, eine höhere Speicherkapazität haben und länger halten als Batterien, die heute auf dem Markt sind. Um solche Systeme bis hin zu ersten Prototypen zu entwickeln, haben sie ein neues Forschungszentrum gegründet, dass den Angaben zufolge einzigartig in Deutschland ist. Träger ist neben der Universität Jena das Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme.

«Eine der großen Herausforderungen der Energiewende ist die Frage der Speicherung von Energie», betonte Thüringens Kultusminister Christoph Matschie (SPD). «Hier gibt es dringenden Forschungsbedarf.» Aber auch neue High-Tech-Geräte wie Smartphones sind auf immer leistungsfähigere Akkus angewiesen, erklärte der Chemiker Ulrich Schubert bei der Vorstellung der Forschungsvorhaben. Doch habe die Entwicklung wiederaufladbarer Batterien in den vergangenen Jahrzehnten damit nicht Schritt gehalten, so dass deren Energiedichte nur um etwa drei Prozent pro Jahr gestiegen sei, rechnete Schubert vor. Daher sei schon heute der Bedarf an neuen Technologien zur Speicherung von Energie groß.

Die Forscher wollen kleine, leistungsfähige Batterien entwickeln, die in kürzester Zeit aufgeladen werden können und das Gerät danach stundenlang mit Strom versorgen. Aber auch Stromspeicher in der Größe von Überseecontainern mit einer Leistung von mehreren 100 Kilowatt bis einigen Megawatt sollen hergestellt werden. Sie könnten etwa in Gewerbe und Industrie, aber auch in lokalen Netzen der Energieversorgung eingesetzt werden, um Spitzen im Verbrauch abzufedern – oder die Energieversorgung bei Stromausfall sicherstellen. Die Experten sprechen von organischen Radikalbatterien, Redox-Flow-Batterien und Natrium-Schwefel-Batterien.

Ziel sei es, dass die Batterien neben einem hohen Wirkungsgrad eine Lebensdauer von zehn Jahren und länger haben. Zudem soll die Batterie der Zukunft fast ohne Metall auskommen. Vorstellbar sind nach Darstellung der Forscher auch Speicher aus nachwachsenden Rohstoffen. Batterien aus Kunststoff sollen in der Herstellung kostengünstig und letztlich einfacher wiederzuverwerten sein – und auch noch mit weniger Gewicht auskommen.

Das Zentrum erhält bis Sommer 2015 einen 14,4 Millionen Euro teuren Forschungsneubau in Jena, der aus Geldern der Ernst-Abbe- und Carl-Zeiss-Stiftungen sowie des Landes finanziert wird. Geforscht wird aber schon jetzt. Letztlich soll die Zahl der Arbeitsgruppen auf gut ein Dutzend anwachsen und das Zentrum etwa 100 Mitarbeiter haben. Es wird Grundlagenforschung und angewandte Forschung verbinden. Bis zum Prototyp eines neuen Akkus braucht es den Angaben zufolge etwa fünf bis sechs Jahre. Ein Industriebeirat soll dafür sorgen, dass die Erkenntnisse und Prototypen später auch in den Praxiseinsatz überführt werden. ANDREAS HUMMEL, dpa

(16.8.2012)

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