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Batterietechnik: Energiespeicher für eine elektromobile Gesellschaft

Um fossile ­Energieträger und Verbrennungs­motoren abzulösen, bedarf es vor allem haltbarer Speichersysteme, die flexibel Strom liefern. Forscher tüfteln an vielfältigen Batterietypen, die das leisten sollen.
Das Innenleben eines E-Fahrzeuges

Der Umstieg auf erneuerbare Energieträger stellt vermutlich eine der größten Herausforderungen unserer Zeit dar. Nicht nur, dass Kohle, Erdöl und Erdgas über kurz oder lang zur Neige gehen werden, auch der Klimawandel zwingt uns, den Verbrauch fossiler Brennstoffe deutlich zu reduzieren. In den vergangenen Jahren haben regenerative Quellen wie Biomasse, ­Sonnenenergie und Windkraft entsprechend stark an Bedeutung gewonnen.

Sie bringen jedoch eine neue Herausforderung mit sich: effiziente Speicherung. Damit Strom fließt, wenn er tatsächlich benötigt wird, und nicht nur, wenn gerade die Sonne scheint oder Wind weht. Darüber hinaus erfordert unsere wachsende Mobilität portable und zugleich langlebige Energiespeicher, etwa für Smartphones, Laptops oder elektrisch betriebene Fahrzeuge. Letztere sind außerdem auf eine Infrastruktur angewiesen, die Strom oder andere Energieträger entlang von Verkehrswegen flächendeckend zur Verfügung stellt ...

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Spektrum Kompakt – Nachhaltige Mobilität

Autos, Straßenbahnen und Flugzeuge helfen uns, weite Strecken zurückzulegen. Damit das auch in Zukunft so bleibt, gibt es Ansätze, Verkehrsmittel klimafreundlicher zu machen: elektrische Straßen, effizientere Motoren und langlebige Lithium-Ionen-Akkus. Manche Lösungen erschaffen aber neue Probleme.

Spektrum - Die Woche – »Das ist der Weg zu einer dauerhaften Präsenz auf dem Mond«

»Die Woche« fragt, was die Artemis‑Mission für die Raumfahrt bedeutet und warum der Mond wieder in den Fokus rückt. Außerdem: Quantenexperimente mit unklarer Kausalität, der drohende Kipppunkt im Amazonas und warum Balkonsolar für viele Haushalte attraktiver wird.

Spektrum Kompakt – Energiespeicher

Um eine Dunkelflaute zu überstehen, braucht es Energiespeicher, die uns auch in wind- oder sonnenfreien Zeiten versorgen. Von der Eisenverbrennung bis hin zum Speichern von Wasserstoff gibt es viele Lösungsansätze. Aber idealerweise sollten die Kavernen und Großanlagen als System zusammenspielen.

  • Quellen

Bresser, D., Passerini, S.: Electrical and Electrochemical Energy Storage Applications. In: Badescu, V. et al.: Advanced Power Engineering. CRC Press, Boca Raton, im Druck

Bresser, D. et al.: Lithium-Ion Batteries (LIBs) for Medium- and Large-Scale Energy Storage: Current Cell Materials and Components. In: Menictas, C. et al.: Advances in Batteries for Large- and Medium-Scale Energy Storage: Applications in Power Systems and Electric Vehicles. Woodhead, Cambridge 2014, S. 125-211

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