18. September 2021
Zur Seite des „Tages der Offenen Batterie 2021“ am Helmholtz-Institut Ulm (HIU) gelangen Sie hier. (Link)
17. September 2021
Zur Seite des „Jubiläumsfeier: 10 Jahre Helmholtz-Institut Ulm“ gelangen Sie hier. (Link)
16. September 2021
Mit dem „Green Deal“ in Europa startet am KIT ein neues europäisches Forschungskonsortium zur Energiespeicherung – bis 2050 wollen die Mitgliedsstaaten der Europäischen Union (EU) die Klimaneutralität erreichen. Dafür müssen sie nicht nur die erneuerbaren Energien ausbauen, sondern auch in Energiespeicher investieren. Ihre Entwicklung soll nun das europäische Forschungskonsortium StoRIES beschleunigen. Koordiniert wird es vom Helmholtz-Institut Ulm (HIU), das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Universität Ulm gegründet wurde.
Welcome! „Storage Research Infrastructure Eco-System“ (StoRies) – ?????????⚡️? With Europe’s “Green Deal”, a new European research consortium for Energy Storage starts at HIU/KIT. https://t.co/zGGboRWZk8
— Helmholtz Institute Ulm ?? (@HelmholtzUlm) September 16, 2021
Um ihre Klimaziele zu erreichen, hat die Europäische Kommission im Dezember 2019 den „European Green Deal“ vorgestellt. Im Zentrum der politischen Initiativen steht dabei der Energiesektor, der durch eine konsequente Wende hin zur Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien umgebaut werden soll. Das alleine sei aber nicht ausreichend, sagt Professor Stefano Passerini, Direktor des HIU: „Um fluktuierende erneuerbare Energiequellen wie Wind und Sonne im großen Maßstab nutzen zu können, müssen wir außerdem entsprechende Energiespeicher bereitstellen.“ Eine Maßnahme im „Green Deal“ ist deshalb der Aufbau einer koordinierten Forschungs- und Entwicklungsarbeit in Europa – die nun unter anderem im neuen Forschungskonsortium StoRIES (Storage Research Infrastructure Eco-System) stattfinden soll. Forschende aus ganz Europa mit unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten werden dabei in enger Kooperation mit der Industrie an hybriden Energiespeichertechnologien arbeiten. „Wir wollen die Entwicklung von neuen, innovativen und marktfertigen Speicherlösungen beschleunigen und haben dafür ein gemeinsames Ökosystem geschaffen“, so Passerini, der das Projekt koordiniert. „Die Zusammenführung von Know-how eröffnet Synergien, die oft unterschätzt werden. Die Politik gibt uns mit dem ‚European Green Deal‘ eine immense Hausaufgabe, die wir nur gemeinsam bewältigen können.“ Am 1. November 2021 werden die Arbeiten offiziell starten.
Beschleunigte Entwicklung mit intelligenten Methoden
Das wichtigste technologische Ziel von StoRIES stellt die Entwicklung von zukünftigen Energiespeichern aller Art dar. Dabei setzt das Forschungskonsortium vor allem auf hybride Speichersysteme. „Wir benötigen leistungsfähige, ausdauernde, nachhaltige und kostengünstige Lösungen“, sagt Dr. Myriam Gil Bardají, die als Wissenschaftsmanagerin am KIT die Aktivitäten der Europäischen Energieforschungsallianz (EERA) betreut und an der Gründung von StoRIES mitgewirkt hat. „Allerdings ist keine einzige Energiespeichertechnologie momentan flexibel genug, um alle diese Kriterien zu erfüllen. Deshalb ist eine Kombination verschiedener Technologien erforderlich. So können wir Vorteile nutzen und Nachteile ausgleichen.“
Durch einen gemeinsamen Zugang zu erstklassigen Forschungsinfrastrukturen und -diensten sollen zudem Forschungshindernisse abgebaut und Innovationen vorangetrieben werden. Der Schwerpunkt der Forschung zielt auf die Verbesserung von Materialeigenschaften für aktuelle und künftige Anwendungen und die Optimierung der hybriden Energiespeichersysteme. „Ziel ist es außerdem, die Entwicklungszeiten für neue Technologien um den Faktor 10 zu verkürzen“, sagt Dr. Holger Ihssen vom Büro Brüssel der Helmholtz-Gemeinschaft, das zur Gründung des neuen Forschungskonsortiums beigetragen hat. „Wir wollen neue Innovationen schneller in den Markt bringen, sodass erneuerbare Energietechnologien auch schneller wettbewerbsfähig werden.“ Ermöglicht wird das unter anderem durch moderne Supercomputer, Automatisierungstechnologien und die Nutzung von Künstlicher Intelligenz (KI) zur zielgerichteten Materialentwicklung für Energiespeicher. Darüber hinaus konzentriert sich StoRIES aber auch auf die Analyse soziotechnischer und ökologischer Aspekte. „Um die Umweltauswirkungen zu verringern, werden die neuen Speichertechnologien von Anfang an auf den schonenden Einsatz von Rohstoffen und auf ihre Wiederverwertbarkeit optimiert“, so Ihssen.
Transdisziplinäre Ausbildung für die Fachkräfte von Morgen
Die neue Allianz aus Energiespeicherforschung und Industrie will auch Verantwortung für die Ausbildung der nächsten Generation von Forschenden, Ingenieurinnen und Ingenieuren sowie Fachkräften übernehmen. Neben Schulungen für Unternehmen und Hochschulen sowie Kursen für junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler soll diese Ausbildung dabei um ökologische, rechtliche, ökonomische und soziale Aspekte rund um Energiespeicher ergänzt werden. „Für einen Erfolg der Energiewende brauchen wir nicht nur die richtigen Technologien, sondern auch ein Verständnis der nichttechnischen Aspekte – etwa zu Fragen der öffentlichen Zustimmung, der rechtlichen Rahmenbedingungen und der Wirtschaftlichkeit“, sagt Dr. Olga Suminńska-Ebersoldt, Wissenschaftsmanagerin am HIU und eine der Initiatorinnen von StoRIES. „Durch ein gegenseitiges Verständnis über die Grenzen der heute oft sehr geschlossen agierenden Forschungsbereiche hinweg, wollen wir eine enge Zusammenarbeit erreichen.“ Gerade durch die Ausbildung der Fachkräfte von Morgen solle dieser transdisziplinäre Ansatz bei der Weiterentwicklung von Energiespeichertechnologien über die Laufzeit von StoRIES hinaus verstetigt werden.
StoRIES: Ein einzigartiges Ökosystem für die Energiespeicherforschung
Das neue Konsortium besteht aus Technologieinstituten, Universitäten und Industrie mit insgesamt 17 Partnerinstitutionen und 31 assoziierten Beteiligten aus 17 Ländern, die alle über einen umfassenden Hintergrund in allen Energiespeichertechnologien (elektrochemische, chemische, thermische, mechanische und supraleitende Magnetspeicher) aufweisen. Mit dabei sind unter anderem die Mitglieder der Europäischen Energieforschungsallianz (EERA) und der Europäischen Vereinigung für Energiespeicherung (EASE), die den Kern des neuen Ökosystems bilden. Von der Europäischen Kommission wird StoRIES im Rahmen des Horizon2020 Programms zunächst für 4 Jahre mit fast 7 Millionen Euro gefördert.
Weitere Information
https://www.eera-energystorage.eu/stories.html
15. bis 16. September 2021
Zur Seite der „HIU-Klausurtagung 2021“ am Helmholtz-Institut Ulm (HIU) gelangen Sie hier. (Link)
01. September 2021
Die Carus-Medaille geht an Wissenschaftler des KIT: Dominic Bresser erhält die Auszeichnung der Leopoldina für seine bedeutenden Beiträge in der Batterieforschung
Für die herausragenden Forschungsarbeiten in seinem Fachgebiet würdigt die Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften die Forschungsarbeiten des Chemikers Dominic Bresser vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit der diesjährigen Carus-Medaille. Die Carus-Medaille würdigt bedeutende wissenschaftliche Entdeckungen und Forschungsleistungen jüngerer Forschender. Bei einer feierlichen Eröffnung der Leopoldina-Jahresversammlung unter Einhaltung der Corona-Regeln am Freitag, 24. September 2021, wird die Auszeichnung dem Wissenschaftler in Halle (Saale) überreicht.
Congratulations, Dominic Bresser! ??️ The National Academy of Sciences @Leopoldina honored our HIU colleague, Head of #Battery Research Group Electrochemical Energy Storage Materials, with the Carus medal. https://t.co/IdEOFATtzh https://t.co/D77T8Y13E5
— Helmholtz Institute Ulm ?? (@HelmholtzUlm) September 6, 2021
Dominic Bresser und seine Forschungsgruppe Electrochemical Energy Storage Materials, befasst sich mit der Energiespeicherung in Batterien. Sie zu verbessern und nachhaltiger zu machen, ist für die Elektromobilität und andere für die Energiewende relevante Aspekte bedeutsam. Der Wissenschaftler erforscht alternative Elektrodenmaterialien und Elektrolytsysteme für lithiumbasierte Batterien und verwandte Technologien. Dabei trug er wesentlich zu verschiedenen Innovationen bei wie beispielsweise zwei neuen Klassen von Anodenmaterialien sowie einem Elektrolytsystem auf Basis von ionischen organischen Flüssigkristallen. Seine Arbeiten helfen, die Palette der Speichertechnologien zu erweitern.
Weitere Information
https://www.kit.edu/kit/29640.php
https://www.leopoldina.org/presse-1/pressemitteilungen/pressemitteilung/press/2812/
Im Seminar des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) teilen herausragende internationale Batterieforscher ihre wissenschaftlichen Erkenntnisse und technologischen Erfindungen mit den Ulmer Wissenschaftlern und Studenten. Das Seminar findet jeden Dienstag um 14:00 Uhr während der Vorlesungszeit statt.
29.09.2021
Prof. Dr. Ehrenfried Zschech
deepXscan GmbH, Dresden, Germany
03.11.2021
Prof. Dr. Patrik Johansson
Chalmers University of Technology, Göteborg Sweden & Alistore-ERI, FR CNRS 3104, Amiens, France
17.11.2021
Prof. Dr. Elie Paillard
Politecnico di Milano, Milano, Italy
01.12.2021
Dr. Simon Fleischmann
Helmholtz Institute Ulm (HIU)
08.12.2021
Dr. Tobias Placke
MEET Battery Research Center, Institute of Physical Chemistry, University of Münster, Germany
15.12.2021
T.T.-Prof. Dr.-Ing. Helge S. Stein
Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Helmholtz Institute Ulm (HIU)
2022
12.01.2022
Prof. Dr. Jürgen Janek
Justus Liebig University Giessen (JLU) & Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Germany
19.01.2022
Prof. Dr. Ivana Hasa
WMG, The University of Warwick, Coventry, United Kingdom
02.02.2022
Prof. Dr. Thierry Brousse
Université de Nantes, CNRS, Institut des Matériaux de Nantes Jean Rouxel, IMN & RS2E, CNRS 3459, Amiens, France
09.02.2022
Dr. Maria Assunta Navarra
Sapienza University of Rome, Italy
16.02.2022
Prof. Dr. Francesca Soavi
Department of Chemistry “Giacomo Ciamician”, Alma Mater Studiorum University of Bologna, Italy. Bettery srl, Massafra (TA), Italy
11.03.2022
Dr. Michael Mercer
Chemistry Department, Lancaster University, United Kingdom
22.03.2022
Prof. Dr. Brett L. Lucht
Department of Chemistry, The University of Rhode Island, USA
25. August 2021
Das deutsch-französische Projekt MOLIBE am HIU hat auf dem Weg zu einer vollständig festen, metallfreien wieder aufladbaren Batterie einen wichtigen Zwischenschritt erreicht: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben erfolgreich organische Vollzellen entwickelt, die für mehrere hundert Zyklen stabil laufen.
Damit die Energiewende gelingen kann, braucht es einen Ausbau der Erneuerbaren Energien und der Stromnetze – aber auch nachhaltige und sichere Energiespeicher. Lithium-Ionen-Batterien werden als die vielversprechendste Technologie zur reversiblen Energiespeicherung betrachtet, sind aber aktuell noch zu teuer und zu unsicher für den Einsatz in der Breite. Die hohen Kosten entstehen durch den Einsatz von Metallen wie Kobalt, Nickel oder eben Lithium-Kupfer. Die Sicherheitsbedenken gelten der leichten Entflammbarkeit sowie der geringen Stabilität der flüssigen Elektrolyte.
Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt MOLIBE arbeitet deshalb an vollständig festen, metallfreien wieder aufladbaren Batterien aus organischen Aktivmaterialien und polymeren Elektrolytsystemen. Dabei konnten die Forschenden nun einen ersten großen Erfolg verzeichnen: Sie haben organische Vollzellen erarbeitet, die für mehrere hundert Zyklen stabil laufen, die allerdings noch Li-Ionen enthalten. Eine der beiden entwickelten Halbzellen ist sogar über 5.000 Zyklen stabil.
Der effiziente und nachhaltige Syntheseprozess für die Aktivmaterialien ist ein wichtiger Baustein für eine mögliche Kommerzialisierung der Technologie. Deshalb plant der französische Projektpartner CEA für das Verfahren bereits eine Patentanmeldung.
Die weiteren Schritte des Projekts sind schon in Planung: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen einen neuen, vom Projekt entwickelten Polymerelektrolyten einführen. Sie wollen die Zellspannung auf größer 2,0 Volt steigern, um die Energiedichte zu erhöhen und die Li-Ionen durch unkritischere Metallionen wie beispielsweise Natrium oder idealerweise sogar durch nicht-metallische Ionen ersetzen.
Weitere Information
https://www.fona.de/de/themen/leitinitiative-energiewende.php
12. August 2021
Nickelreiche Kathode und ionischer Flüssigelektrolyt ermöglichen extrem hohe Energiedichte bei guter Stabilität – Forschende berichten im Magazin Joule
Eine extrem hohe Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm – bezogen auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterialien – bei bemerkenswert guter Stabilität bietet eine neuartige Lithium-Metall-Batterie. Dafür haben Forschende am vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Kooperation mit der Universität Ulm gegründeten Helmholtz-Institut Ulm (HIU) eine vielversprechende Kombination aus Kathode und Elektrolyt eingesetzt: Die nickelreiche Kathode erlaubt, viel Energie pro Masse zu speichern, der ionische Flüssigelektrolyt sorgt dafür, dass die Kapazität über viele Ladezyklen weitestgehend erhalten bleibt. Über die rekordverdächtige Lithium-Metall-Batterie berichtet das Team im Magazin Joule (DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.014).
Rekordverdächtige #Lithium-Metall-#Batterie. Nickelreiche Kathode und ionischer Flüssigelektrolyt ermöglichen extrem hohe #Energiedichte bei guter Stabilität – Forschende des @KITKarlsruhe und @HelmholtzUlm berichten im Magazin @Joule_CP
https://t.co/fM1pMChdJq— idw Nachrichten (@idw_online_de) August 12, 2021
Derzeit stellen Lithium-Ionen-Batterien die gängigste Lösung für die mobile Stromversorgung dar. Die Technologie stößt jedoch bei manchen Anforderungen an ihre Grenzen. Dies gilt besonders für die Elektromobilität, bei der leichte, kompakte Fahrzeuge mit hohen Reichweiten gefragt sind. Als Alternative bieten sich Lithium-Metall-Batterien an: Sie zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte aus, das heißt, sie speichern viel Energie pro Masse bzw. Volumen. Doch ihre Stabilität stellt eine Herausforderung dar – weil die Elektrodenmaterialien mit gewöhnlichen Elektrolytsystemen reagieren.
Eine Lösung haben nun Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und am Helmholtz-Institut Ulm – Elektrochemische Energiespeicherung (HIU) gefunden. Wie sie im Magazin Joule berichten, setzen sie eine vielversprechende neue Materialkombination ein. Sie verwenden eine kobaltarme, nickelreiche Schichtkathode (NCM88). Diese bietet eine hohe Energiedichte. Mit dem üblicherweise verwendeten kommerziell erhältlichen organischen Elektrolyten (LP30) lässt die Stabilität allerdings stark zu wünschen übrig. Die Speicherkapazität sinkt mit steigender Zahl der Ladezyklen. Warum das so ist, erklärt Professor Stefano Passerini, Direktor des HIU und Leiter der Forschungsgruppe Elektrochemie der Batterien: „Im Elektrolyten LP30 entstehen Partikelrisse an der Kathode. Innerhalb dieser Risse reagiert der Elektrolyt und zerstört die Struktur. Zudem bildet sich eine dicke moosartige lithiumhaltige Schicht auf der Anode.“ Die Forschenden verwendeten daher stattdessen einen schwerflüchtigen, nicht entflammbaren ionischen Flüssigelektrolyten mit zwei Anionen (ILE). „Mithilfe des ILE lassen sich die Strukturveränderungen an der nickelreichen Kathode wesentlich eindämmen“, berichtet Dr. Guk-Tae Kim von der Forschungsgruppe Elektrochemie der Batterien am HIU.
Kapazität über 1.000 Ladezyklen zu 88 Prozent erhalten
Die Ergebnisse: Die Lithium-Metall-Batterie erreicht mit der Kathode NCM88 und dem Elektrolyten ILE eine Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) – bezogen auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterialien. Sie weist anfänglich eine Speicherkapazität von 214 Milliamperestunden pro Gramm (mAh/g) auf; über 1.000 Ladezyklen bleibt die Kapazität zu 88 Prozent erhalten. Die Coulomb-Effizienz, die das Verhältnis zwischen entnommener und zugeführter Kapazität angibt, beträgt durchschnittlich 99,94 Prozent. Da sich die vorgestellte Batterie auch durch eine hohe Sicherheit auszeichnet, ist den Forschenden aus Karlsruhe und Ulm damit ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zur kohlenstoffneutralen Mobilität gelungen.
Originalpublikation (Open Access)
Fanglin Wu, Shan Fang, Matthias Kuenzel, Angelo Mullaliu, Jae-Kwang Kim, Xinpei Gao, Thomas Diemant, Guk-Tae Kim, and Stefano Passerini: Dual-anion ionic liquid electrolyte enables stable Ni-rich cathodes in lithium-metal batteries. Joule. Cell Press, 2021. DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.014
Hinweis: Dieser Text wurde am 29.08.2021 aktualisiert. Um Missverständnisse zu vermeiden, haben wir die Überschrift dieser Pressemitteilung angepasst und im Vorspann die Information „bezogen auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterialien“ ergänzt: Die spezifische Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm bezieht sich auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterialien (Anode, Kathode), nicht einer möglichen industriefertigen Batterie. Das Team hat jedoch eine funktionierende Laborzelle konstruiert, auf die sich eben diese Werte beziehen.
Weitere Information
https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.06.014
https://www.kit.edu/kit/pi_2021_075_rekordverdachtige-lithium-metall-batterie.php
28. Juli 2021
Der Batterie-Exzellenzcluster „Post Lithium Storage“ richtete am 27. und 28. Juli den ersten internationalen, virtuellen Workshop „Post-Lithium Research: Women in Focus“ aus. Sowohl unter den Organisatorinnen des Workshops (Montaha Anjass, Sonia Dsoke, Christine Kranz und Ijaz Mohsin) als auch unter den Teilnehmer*innen waren eine Vielzahl von HIU-Wissenschaftler*innen.
Ziel des Workshops war es, die Rolle der Frauen in der modernen Post-Lithium-Energiespeicherforschung hervorzuheben. Obwohl in den letzten Jahren sichtbare Fortschritte in der Gleichstellung in der Forschung zu beobachten sind, sind Frauen in den STEM Fächern nach wie vor unterrepräsentiert und ihrer Forschung wird oft weniger Aufmerksamkeit zuteil im Vergleich zu den männlichen Kollegen. Dies ist besonders sichtbar in der Besetzung leitender Funktionen. Das Interesse vieler Forschenden an diesem Thema, zeigte sich in einer hohen Teilnehmer*innenzahl von rund 220. Zahlreiche herausragende, internationale Wissenschaftlerinnen im Bereich der Post-Li Forschung haben am Workshop teilgenommen. Erstmals weltweit legte eine Veranstaltung zur Batterieforschung einen besonderen Fokus auf die Arbeit von Wissenschaftlerinnen.
Our workshop „Post-Lithium Research: Women in Focus“ has just started with the first talk by Prof. Kristina Edström @KristinaEdstrm2, who is talking about post-lithium batteries in the EU project @2030Battery+. pic.twitter.com/vpkAgK2pYI
— POLiS_Cluster (@ClusterPolis) July 27, 2021
15 eingeladene Wissenschaftlerinnen zeigten ein breites Spektrum an Themen, von der grundlegenden Material- und Elektrolytforschung bis hin zu fortgeschrittener Charakterisierung und Anwendungen. Renommierte Plenar-Sprecherinnen wie Kristina Edström (Uppsala University), Clare Grey (University of Cambridge), Montserrat Casas Cabanas (CIC energiGUNE) oder Maria Rosa Palacín (Institut de Ciència de Materials de Barcelona) gaben Einblicke in ihren sehr unterschiedlichen wissenschaftlichen Werdegang – alle herausragende „Role Models“ für Nachwuchswissenschaftler*innen.
Zusätzlich zu dem Vortragsprogramm fand eine digitale Postersession mit insgesamt 28 Beiträgen statt. Die Poster von Clarissa Glaser und Luca Schneider, beide Doktorand*innen im Exzellenzcluster, wurden mit dem Best Poster Award ausgezeichnet. Clarissa Glaser beschäftigt sich mit der „Investigation of MgZ2Se4 (Z = Sc, Er, Tm, Y) Spinels as Mg Ion Conductors for All Solid State Mg Batteries“ und Luca Schneiders Poster hat das Thema „Cathode Tortuosity: Porous Nanostructured vs. Bulk Particles“.
Weiterführende Links:
26. Juli 2021
HIU-Direktor Passerini koordiniert neues europäisches Forschungsprojekt
Die European Energy Research Alliance (EERA) konnte als größte europäische Energieforschungs-Gemeinschaft einen weiteren Meilenstein in Richtung „Klimaneutralität“ setzen.
Unter der Koordinierung des HIU-Direktors Prof. Dr. Stefano Passerini wird derzeit das Forschungsprojekt „Storage Research Infrastructure Eco-System“ (StoRIES) vorbereitet, welches im Rahmen des „EERA Joint Programme Energy Storage (JPES)“ zustande kam. Offiziell wird StoRIES am 1. November 2021 starten. „Von StoRIES versprechen wir uns ein funktionierendes Ökosystem, in dem wir beschleunigt zu marktfertigen Speicherlösungen gelangen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten arbeiten in diesem innovativen Ökosystem gemeinsam mit der Industrie an hybriden Energiespeichertechnologien, die den neuen umweltpolitischen Rahmenbedingungen entsprechen“, so Koordinator Passerini.
? The @EU_Commission has adopted today the #Fitfor55 Package, a set of proposals to make the EU’s climate, #energy, land use, transport, and taxation policies fit for reducing net greenhouse gas emissions by at least 55% by 2030.
Learn more here: https://t.co/XEVvTJ2YV8 pic.twitter.com/gwRFztyuTH
— EERA (@EERA_SET) July 14, 2021
Energiespeicher sind für die Energiewende essentiell, um die Schwankungen der erneuerbaren Energien zu regeln bzw. überschüssige Energie aufzunehmen, bereitzuhalten und wieder ins Netz einzuspeisen, wenn diese wieder benötigt wird. „Leider gibt es heutzutage keine einzige Speichertechnologie, die dieser Herausforderung allein gewachsen ist und gleichzeitig ideale Leistung, Nachhaltigkeit und Kosten bietet“, so Dr. Myriam Gil Bardají, JPES-Managerin seit 2015. Vielmehr sieht die Programm-Managerin eine Kombination verschiedener Energiespeichertechnologien (elektrochemische, chemische, thermische, mechanische und elektrische Speicher) als erforderlich an, um die erwartete Leistung in Bezug auf Kapazität zu erbringen und die gewünschte Flexibilität zu bieten. „Das EERA-JPES ist das erste paneuropäische Programm, das alle wichtigen Bereiche der Energiespeicherforschung zusammenführt und somit das StoRIES-Projekt ermöglicht hat“, meint Gil Bardají.
Das StoRIES-Projekt soll forschungsübergreifend wissenschaftliche Einrichtungen, wie Technologieinstitute und Universitäten mit Industriepartnern zusammenführen, um gemeinsam Speicherlösungen für neue Technologiemärkte zu entwickeln. Dabei steht die interdisziplinäre Kooperation im Vordergrund: „Die Zusammenführung des Know-Hows innerhalb der Wissenschaft sowie der Industrie eröffnet Synergien, die oft unterschätzt werden“, so Passerini. „Gleichzeitig möchten wir die Forschung an Energiespeichern ganzheitlicher ausrichten und um soziotechnische und ökologische Aspekte ergänzen. Die Politik gibt uns mit dem European Green Deal bis 2050 eine immense Hausaufgabe, die wir nur gemeinsam bewältigen können.“
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In der Europäischen Union herrscht seit dem jüngst beschlossenen European Green Deal ein hoher Erwartungsdruck bzgl. innovativen Energiespeichertechnologien. Eine Reihe politischer Initiativen zielen schon jetzt darauf ab, um die Europäische Union bis 2050 klimaneutral auszurichten.
Das wichtigste technologische Ziel von StoRIES stellt die Entwicklung von zukünftigen Energiespeichern aller Art dar. Diese Innovationen können laut Passerini erst durch einen gemeinsamen Zugang zu erstklassigen Forschungsinfrastrukturen und -diensten vorangetrieben werden. Der Schwerpunkt der Forschung zielt deshalb auf die Verbesserung von Materialeigenschaften für mobile Anwendungen und die Optimierung hybrider Energiesysteme ab. „Ein System von modernen Supercomputern, Automatisierungstechnologien und die Nutzung von Künstlicher Intelligenz erlaubt eine zielgerichtete und beschleunigte Materialentwicklung für Geräte. Durch diese „beschleunigten Materialentwicklungsplattformen“ werden Geräte leistungsfähiger, nachhaltiger und kostengünstiger. Das angestrebte Ziel ist es, die Entwicklungszeiten für neue Technologien um den Faktor 10 zu verkürzen und neue Innovationen schneller in den Markt zu bringen, sodass erneuerbare Energietechnologien schneller wettbewerbsfähig werden“, sagt Dr. Holger Ihssen vom Büro Brüssel der Helmholtz-Gemeinschaft.
Darüber hinaus konzentriert sich StoRIES auf die Analyse soziotechnischer und ökologischer Aspekte der Speichertechnologien von morgen. Um interdisziplinäres wissenschaftliches Arbeiten zu fördern, bietet StoRIES außerdem Schulungen für Unternehmen und Hochschulen sowie Kurse für junge Wissenschaftler*innen an, die die innovativen Hybridlösungen der Zukunft entwickeln sollen.
Um das Projekt über vier Jahre hinaus nachhaltig zu verfolgen und der Idee der interdisziplinären Zusammenarbeit für die Weiterentwicklung der hybriden Speichertechnologien eine Zukunft zu geben, ist es notwendig, nicht nur ein stabiles Netzwerk von Wissenschaftler*innen und Industrievertreter*innen zu etablieren, sondern auch die Aufgabe an die neue Generation von Forschenden und Techniker*innen weiterzugeben.
StoRIES beabsichtigt deshalb, die rein technische Ausbildung rund um Energiespeichersysteme um die ökologischen, rechtlichen, ökonomischen und sozialen Aspekte zu bereichern. Denn, um die Energiewende oder den European Green Deal zu ermöglichen, bedarf es nicht nur neuer Technologien, sondern auch eines Verständnisses über nicht-technische Aspekte, wie z.B. der öffentlichen Zustimmung, der rechtlichen Rahmenbedingungen und der Wirtschaftlichkeit, die für die Anwendung der neuen Lösungen durch die Industrie entscheidend sind.
StoRIES bietet ein umfassendes Programm, das von Masterstudierenden bis hin zu bestehenden akademischen und industriellen Mitarbeiter*innen das Wissen über Speichertechnologien, Hybridisierung, Nachhaltigkeit und Wirkungsaspekte vermittelt, die wie ein Leitfaden dienen, um die Bedürfnisse der Stakeholder zu verstehen und zukünftige Herausforderungen und Bedürfnisse der Energiespeicherung als Teil eines Netzwerks zu identifizieren. „Nur mit einem interdisziplinären Ansatz ist es möglich, „Silos“ einzelner, oft sehr technischer und oft geschlossener Forschungsbereiche zu überwinden und das Verständnis und die Zusammenarbeit zu erweitern“, betonte Dr. Olga Suminska-Ebersoldt.
Are you interested in learning what was discussed during EERA JP Energy Storage “Materials for Hybrid Energy Storage – Creating an Ecosystem for Innovation” webinar?
The webinar’s report, presentations and recording are now available. Access them here: https://t.co/Mzxh2qHOsN pic.twitter.com/QYTUCYKW6h
— EERA (@EERA_SET) April 22, 2021
Ein internationales Austauschprogramm soll europäischen Expert*innen die Möglichkeit geben, die bestehenden Forschungsinfrastrukturen auszubauen.
Schon jetzt steht fest: Die neuen Speichertechnologien müssen für mehr Flexibilität und Ausgewogenheit im Netz sorgen, einen Ersatz für intermittierende erneuerbare Energien bieten und zu saisonalen Herausforderungen bei der Energiespeicherung beitragen. Die größte Herausforderung für die Entwicklung von Energiespeichern ist vor allem der wirtschaftliche Aspekt.
StoRIES in Zahlen
Die bestehende gemeinsame Energiespeicher-Roadmap von EASE und EERA wird mit dem Ziel erweitert, den Ausbau und die Vernetzung von Forschungsinfrastrukturen zur Förderung kurzfristiger Innovationen zu optimieren. Nicht zuletzt hat sich das StoRIES-Projekt zum Ziel gesetzt, das Ökosystem aus internationalen Partnern aus Forschung und Industrie aufbauen, um die Wissenschaft an Energiespeichern ergebnisoffener zu gestalten.
European Energy Research Alliance (EERA)
Die European Energy Research Alliance (EERA) ist mit 251 teilnehmenden Organisationen, über 50.000 Forschenden in 30 Ländern die größte Energiegemeinschaft in Europa. Die in 18 gemeinsamen Forschungsprogrammen organisierte EERA koordiniert die Energieforschung, um effizientere und kostengünstigere kohlenstoffarme Energietechnologien zu erreichen. Die Gemeinschaft ist ein Zusammenschluss europäischer öffentlicher Forschungszentren und Universitäten. EERA deckt dabei das gesamte Spektrum kohlenstoffarmer Energietechnologien und systematischer Themen ab.
Joint EERA Programmes
EERA-Mitglieder arbeiten aktiv in 18 gemeinsamen Forschungsprogrammen (den EERA Joint Programmes) zusammen, bauen auf nationalen Forschungsinitiativen auf und arbeiten an gemeinsamen Prioritäten und Forschungsprojekten. Die EERA Programme fungieren als Vermittler für die organisations- und institutionsübergreifende Kooperation, helfen Doppelarbeit zu vermeiden und die gemeinsamen Ziele zu erreichen, die im SET-Plan definiert sind.
EERA
Ziel von EERA ist es, die europäische Energieforschung zu beschleunigen. Alle EERA Aktivitäten tragen zu dem übergeordneten Ziel bei, die europäische Energieforschung zu fördern. Die Ziele des EU-Strategieplans für Energietechnologie (SET-Plan) und der Strategie für eine saubere Energiewende stellen dabei die Leitprinzipien dar. EERA vereint rund 250 Forschungsorganisationen in ganz Europa, um die Zusammenarbeit und die Definition gemeinsamer Ziele zu fördern und nationale Forschungsanstrengungen aufeinander abzustimmen.
Weiterführende Links:
https://www.eera-set.eu/
https://www.youtube.com/watch?v=KLDk2_cyZGc/
https://www.eera-energystorage.eu/stories.html
https://ease-storage.eu/wp-content/uploads/2017/10/EASE-EERA-Storage-Technology-Development-Roadmap-2017-HR.pdf
https://hiu-batteries.de/forschung/drittmittelprojekte/eera/
