Akkus als ökologischer Zwischenspeicher

26. Mai 2011, 9:21 Uhr | Archiv

Windkraft- und Photovotaik-Anlagen sind auf dem Vormarsch, erfordern aber aufgrund ihrer ungleichmäßigen Stromproduktion sinnvolle Speicherlösungen. Daher arbeiten Forscher an der TU München an Batterien aus speziellen Materialien, die für den Einsatz in Elektroautos oder mobilen Geräten zu wenig Speicherdichte bieten. Doch für Gebäudelösungen sind diese Akkus ideal, da sie deutlich langlebiger sind als gängige Lithium-Ionen-Modelle. Dadurch versprechen sie ein vergleichsweise kostengünstiges Stromspeichern.

Der Prototyp eines gedruckten Akkus (Quelle: AMIC)

Das Münchner Team setzt auf Lithiumtitanat (LTO) für die Anode und Lithiumeisenphosphat (LFP) für die Kathode. Ein solcher Akku kann nicht besonders viel Strom auf engem Raum speichern, weshalb der Ansatz bislang in der Forschung eine untergeordnete Rolle spielt. Denn LTO-LFP-Batterien wären für wichtige Anwendungen wie Elektrofahrzeuge zu groß und zu schwer. Bei einem System, das beispielsweise den Strom einer Haus-Solaranlage speichern soll, spielt der relativ hohe Platzbedarf aber keine derart große Rolle wie in Fahrzeugen, sodass dort die Vorzüge der beiden Materialien zur Geltung kommen.

Unterschiede zu klassischen Akkus
Während sich klassische Graphitanoden beim Aufladen leicht ausdehnen und beim Entladen wieder schrumpfen, zeigt LTO keine sogenannte Volumenarbeit und bleibt dadurch länger stabil. Zudem bildet sich nicht wie im Fall von Graphit mit der Zeit eine unerwünschte Deckschicht. Das LFP wiederum sorgt für eine höhere Elektrolyten-Stabilität als das üblicherweise genutzte Lithiumcolbaltoxid. Wie Versuche gezeigt haben, bleibt die Kapazität der neuen Akkus somit über 20.000 Ladezyklen praktisch gleich, während normale Lithium-Ionen-Batterien nur 1.000 bis 3.000 Zyklen halten.

Die Elektrochemiker und Elektroingenieure an der TU München arbeiten daher an LTO-LFP-Akkus, die dank einer sehr hohen Lebensdauer eine äußerst kostengünstige Speicherlösung für Strom aus erneuerbaren Energien bieten sollen. Das ist nötig, da Wind und Sonne nicht gleichmäßig verfügbar sind. Zudem fällt eine tägliche Bedarfsspitze in die Abendstunden, während Solarstrom naturgemäß nur tagsüber produziert wird.

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(Daniel Schürmann | Quelle: pressetext.com)

Über den Autor

Bernd Zipper
Gründer und CEO von zipcon consulting GmbH, einem der führenden Beratungsunternehmen für die Druck- und Medienindustrie in Mitteleuropa. In den unterschiedlichsten Kundenprojekten begleiten der Technologie- und Strategieberater und sein Team aktiv die praktische Umsetzung. Er entwickelt Visionen, Konzepte und Strategien für die im Printerstellungsprozess beteiligten Akteure der unterschiedlichsten Branchen. Bernd Zipper ist Initiator der E-Business Print Online Studie (EPOS) und neben seiner Beratertätigkeit auch Autor, Dozent sowie gefragter Referent, Redner und Moderator. Seine visionären Vorträge gelten weltweit als richtungsweisende Managementempfehlungen. (Profile auch bei Xing, LinkedIn und GooglePlus).

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