Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende

Podcast über Elektroauto-Pannen Elektroautos gelten als zuverlässiger als Verbrenner, da sie deutlich weniger Einzelteile und damit auch weniger Verschleißteile haben. Aber ist das wirklich so? Was sagt die ADAC-Pannenstatistik dazu? Matthias Vogt vom ADAC und Martin Weiss von der DAT Deutsche Automobil Treuhand erläutern, ob sich die Defekte bei Elektroautos und Verbrennern ähneln, wie oft ein E-Auto mit leerer Antriebsbatterie liegenbleibt und ob die Batteriebrände tatsächlich so häufig vorkommen, wie über sie berichtet wird. Elektrofahrzeuge benötigen weniger Routinewartung als Benzin- oder Dieselfahrzeuge. Dinge wie Ölwechsel, Austausch von Zündkerzen und Zündspulen sind nicht erforderlich. Elektromotoren sind im Allgemeinen recht robust und langlebig. Allerdings handelt es sich bei Verbrennungsmotoren um eine etablierte Technologie, und die Mechaniker haben mehr Erfahrung mit deren Wartung. Vor allem bei elektrischen Defekten bei E-Autos mehren sich die Stimmen, dass weder die Pannenhilfe noch gewöhnliche Werkstätten, sondern nur noch Vertragswerkstätten weiterhelfen können. Hersteller von Elektroautos geben sehr großzügige Garantien auf die Lebensdauer der Antriebsbatterien, meist acht Jahre und 160.000 Kilometer. Aber was passiert bei einem Batteriegarantie-Fall? Wird dann tatsächlich die Hochvoltbatterie ausgebaut und ersetzt? Auch hier geben wir mit unseren Gästen Auskunft. Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie? Dann schreiben Sie uns eine Email an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu. Vielen Dank!

Podcast über geheime Batterie-Rezepturen Vielen Menschen ist gar nicht bewusst, dass fast alle heutigen Lithium-Ionen-Batterien einen flüssigen Bestandteil haben: Einen "Flüssigelektrolyt". Sein berühmter Bruder - der Feststoffelektrolyt - befindet sich noch immer in Entwicklung (feste Verbundstoffe, Polymere, Keramik- oder Hybridstoffe). Während die Batteriewelt über unzählige Forschungserfolge an Kathode und Anode staunt, scheinen Elektrolyte also generell etwas abseits der Aufmerksamkeit zu stehen - solange es Festkörperbatterien noch nicht auf dem Markt gibt… Das Unternehmen E-Lyte sieht das ganz anders! Das Unternehmen produziert und entwickelt speziell die Flüssigelektrolyte weiter. E-Lyte bietet schon heute tausende verschiedene Elektrolytrezepturen an, die maßgefertigt auf spezielle Anoden- und Kathodenchemien (NMC, LFP, Natrium-Ionen-Batterien) produziert werden. Dr. Kolja Beltrop (Gründer E-Lyte) unterstreicht im Podcast, dass die Elektrolyt-Eigenschaften vielseitig verändert und angepasst werden können. Dazu gehören sowohl Brennbarkeit, Toxizität, Preis, Nachhaltigkeit, Stabilität und Lebensdauer. Der Batterieforscher Dr. Andreas Hofmann (KIT) pflichtet bei: Der Elektrolyt ist die wohl am meisten unterschätzte Komponente der Batterie. Kleiner Spoiler: Selbst größere Zellhersteller kaufen diese Komponente fast immer zu, statt ihn selbst zu produzieren. Warum das so ist, hören Sie im Podcast. Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie? Dann schreiben Sie uns eine Email an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu. Vielen Dank!

Podcast über Batterietrends Die Batterieindustrie erlebt einen regelrechten Boom: Ständig gibt es neue Durchbrüche in der Batterietechnik, die früher oder später in die Elektroautos Einzug finden. Und diese Innovationen beschränken sich nicht auf Lithium-Ionen-Batterien, auch andere Batterietypen und Zellchemien machen ständig Sprünge bei der Energiedichte, dem Preis, der Effizienz oder Langlebigkeit. Daneben gibt es immer mehr vielversprechende Entwicklungen im Bereich Nachhaltigkeit (Recycling), Ladegeschwindigkeit (Megawatt-Charging) oder Datenanalyse (KI und Batterien). Daniel stellt 5 wichtige Batterie-Highlights aus dem Jahr 2023 vor. Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie? Dann schreiben Sie uns eine Email an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu. Vielen Dank!

Ove Petersen, CEO der GP Joule GmbH, spricht über grünen Wasserstoff und das eFarm-Projekt in Nordfriesland. Diskussionen zu Wasserstoffmobilität, Elektrolyseuren, Abwärmenutzung, und Herausforderungen in der Energiewende mit Fokus auf erneuerbaren Energien und Rohstoffknappheit.

Podcast über Megawatt-Charging Die Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs ist in vollem Gange: Vereinzelt sind bereits elektrisch angetriebene Lastkraftwagen auf Europas Straßen unterwegs, die - nur mit Batterien ausgestattet - bis zu 600 km am Stück mit Nutzlast fahren, bevor sie wieder aufladen. Doch leider gibt es für Lkw bisher nur sehr vereinzelte Ladestationen in Deutschland. Und, je größer die Batteriekapazität des Lkw, desto länger ist auch die Ladezeit. Deswegen zögern so viele Unternehmen, Ihre Diesel-angetriebenen Nutzfahrzeugflotten zu elektrifizieren. Spediteure und Unternehmen kalkulieren zum Teil mit der zweiten Eurocent-Nachkommastelle, um die Profitabilität ihrer Nutzfahrzeuge (wie Lkw) zu errechnen. Lange Wartezeiten sind also nicht nur ungern gesehen, sondern oft betriebswirtschaftlich undenkbar. In einigen Einsatzorten schlicht unmöglich, beispielsweise bei der Feuerwehr, Polizei, beim Krankenwagen, dem THW oder Zivilschutz. Oder eben: bei Schneepflügen! Das Megawatt-Laden soll sich daher in den nächsten Jahren als eine Art neuer Standard etablieren: Mit Laderaten jenseits der 1.000 Kilowatt verspricht das neue Ladesystem "MCS" ein superschnelles Laden dieser Nutzfahrzeuge. Der Betrieb erfolgt dabei mit Niederspannung von bis zu 1.250 V bei einem maximalen Ladestrom von 3.000 Ampere. Diese hohen Stromstärken sind lokal allerdings nur zu bewältigen, indem ziemlich dicke Kupferkabel (Durchmesser: z.T. über 3 cm) eingesetzt werden. Dies betrifft zwar nur Kabel von der Pufferbatterie zum Fahrzeug, ist aber mit hohen Kosten und kritischem Rohstoffeinsatz verbunden. Unser Gast für heute, Markus Erdmann, ist "Leiter Produktmanagement E-Lkw" bei der „Designwerk“, einem Schweizer Hersteller von elektrifizierten Nutzfahrzeugen. Im Interview erklärt unser Podcastgast, wie sich Spezialfahrzeuge wie z.B. Schneepflüge, Tanklaster und Grubenfahrzeuge batterieelektrisch projektieren lassen. Neben verschiedenen Batteriechemien, die bei „Designwerk“ zum Einsatz kommen, kommt es auch auf die richtige Architektur der Batteriepacks im Fahrzeug an. Nur so kann eine Fahrzeugbatterie von außen zugänglich sein und eines Tages getauscht werden. Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie, dann schreiben Sie uns an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu. Link: www.designwerk.com Whitepaper: https://hiu-batteries.de/wp-content/uploads/2023/08/230301_WhitePaper-Vollelektrisch-oder-Wasserstoff-Fuenf-Mythen-in-der-Transportlogistik.pdf Vergleich zw. BEV-Lkw und FCEV-Lkw: https://hiu-batteries.de/wp-content/uploads/2023/08/230726_Alternative-Antriebe_BEV-FCEV-im-Vergleich.pdf

Podcast über Batterien für Elektroautos Was fehlt noch, dass Batterien auch in Flugzeugen eingesetzt werden können? Eine viel höhere Energiedichte auf jeden Fall. Wir besprechen im Geladen Podcast neuste Forschungsergebnisse aus China, die aufhorchen lassen. Dort wird eine gravimetrische Energiedichte von 711 Wh/kg und eine volumetrische Energiedichte von sogar 1653 Wh/L angekündigt. Zum Vergleich: Derzeitige Lithium-Ionen-Batterien kommen auf 250 Wh/kg und 450 Wh/L. Die Forschungsergebnisse könnten nicht nur für Batterie-Flugzeuge den Durchbruch bedeuten, sondern auch Elektroautos nochmal einen Schub geben. Prof. Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm ordnet diese Ankündigung für uns ein. Gibt es diese Batterie demnächst auf dem Markt? Oder was fehlt noch zur Markteinführung? Hier die chinesische Publikation: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0256-307X/40/4/048201 Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie, dann schreiben Sie uns an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu.

Podcast über Plug-in-Hybrid-Autos, SUVs & Elektromotoren Unser heutiger Gesprächsgast Martin Doppelbauer ist Professor am Elektrotechnischen Institut (ETI) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Dort hat er seit 2011 eine Professur für "hybridelektrische Fahrzeuge" inne. In diese Forschungszeit fällt auch die erfolgreiche Ära sog. "Plug-in-Hybride" (also Verbrenner-Autos, die ebenfalls eine kleine Batterie als Antrieb nutzen). Grund genug also, mit unserem Podcastgast ein Resümee zu ziehen: Wie nachhaltig werden Hybrid-Autos in Deutschland gefahren? Sind Plug-in-Hybridantriebe ein deutsches Phänomen? Welche Antriebssysteme werden sich in Zukunft durchsetzen? Und was macht den Elektromotor eigentlich so attraktiv? Neben der Batterie ist auch der Elektromotor Kernbestandteil eines jeden E-Autos. Martin Doppelbauer stellt im Podcast die Wirkungsweise und insb. den Wirkungsgrad des E-Motors dar. Im Vergleich zu Verbrenner-Motoren sind die Elektromotoren so effizient, weil es zu wesentlich weniger ungenutzter Wärmeentwicklung im Motorraum kommt. Daneben unterscheidet sich ist die Welt der Elektromotoren stark von Kolben-getriebenen Technologie durch unterschiedliche Leistung, Drehmoment, Drehzahl und Getriebe-Übersetzung. Martin Doppelbauer unterhält folgende Vorlesungen am ETI: (1) Elektromagnetische Felder, (2) Praxis Elektrischer Antriebe, (3) Hybride und elektrische Fahrzeuge und (4) Entwurf elektrischer Maschinen. Zentrale Forschungsfelder stellen vor allem Synchron- und Asynchronmaschinen dar. Bei Synchronmaschinen läuft der Rotor synchron mit dem Drehfeld des Stators. Das unterscheidet sie von Asynchronmaschinen, deren Rotor dem Drehfeld im Motorbetrieb nach- und im Generatorbetrieb voreilt. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal ist, dass im Gegensatz zu Asynchronmaschinen für den Betrieb von Synchronmaschinen ein zusätzliches Erregerfeld benötigt wird. Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie, dann schreiben Sie uns an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu. https://www.eti.kit.edu/mitarbeiter_doppelbauer.php https://www.eti.kit.edu/index.php

Podcast über Elektrobusse Der Verkehrssektor ist einer der Hauptverursacher von Treibhausgasemissionen. Daher ist der Übergang zu saubereren und nachhaltigeren Verkehrsmitteln ein entscheidender Schritt bei der Bewältigung der Klimakrise. Vor allem Busse spielen eine wichtige Rolle in den öffentlichen Verkehrssystemen weltweit. Die beiden Hauptkonkurrenten in diesem Bereich sind Elektrobusse und mit Wasserstoff-Brennstoffzellen betriebene Busse. Prof. Dirk Uwe Sauer von der RWTH Aachen ordnet ein, welcher der beiden Antriebe das Rennen macht, wie sich der Busverkehr durch eine Elektrifizierung verändern wird und welche Herausforderungen auf lokale Verkehrsunternehmen und ihre Infrastruktur zukommen. Elektrobusse haben in den letzten Jahren erheblich an Boden gutgemacht auf dem Markt. Der Hauptvorteil von Elektrobussen liegt in ihrer Einfachheit und Effizienz. Die Technologie für Elektrobusse ist bereits gut etabliert, und die Infrastruktur für das Aufladen von Elektrofahrzeugen wird immer weiter ausgebaut. Trotzdem gibt es einige Hürden, wie den Ausbau der Ladeinfrastruktur, eine Neuorganisation der Umlaufpläne und hohe Investitionskosten für die Elektrifizierung der Flotten. Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie, dann schreiben Sie uns an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu.

Podcast über elektrische Trucks Unser heutiger Podcastgast, Dr. Jürgen Wagner von "MAN Truck & Bus", erklärt die Elektrifizierungsstrategie seines Unternehmens. Tatsächlich fahren die Münchener dreigleisig: Der Hersteller von Nutz- und Lastkraftwagen entwickelt sowohl Wasserstoff-Trucks als auch batteriebetriebene Lkw. Bisher ist das Geschäft mit Diesel-betriebenen Trucks noch Hauptbestandteil des Fahrzeugherstellers. Erst im Juni 2023 hat MAN offiziell von der Landesregierung Bayerns 4 Förderungen in Höhe von 24 Millionen Euro erhalten. Diese Summe ist "Teil einer Technologieförderung" für die Entwicklung von Hochvoltbatterien für E-Lkw und E-Busse. Mitunter wird aber auch die Weiterentwicklung von #Brennstoffzellen und Wasserstoff-Technologien gefördert. Die #Großserienproduktion von #Hochvoltbatterien soll schon übernächstes Jahr (Anfang 2025) anlaufen. Bis dahin werden die Batteriesysteme weiterhin in Kleinserie gefertigt. Die Zellen - größtenteils NMC-Batteriezellen aus China - werden dann jährlich in knapp 100.000 Hochvoltpacks verbaut, die ca. 25.000 Trucks pro Jahr ausstatten sollen. In diesem Podcast erfahren Sie die größten Herausforderungen seitens MAN's Kunden, wie der Hersteller mit Batterie-Garantien umgeht und vor allem: Welche Lösungen die neue Lade-Infrastruktur (Megawatt-Charging) für Trucks bereithält. Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie, dann schreiben Sie uns an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu. Links: https://www.electrive.net/2023/06/23/bayern-foerdert-batterie-entwicklung-bei-man/ https://www.nordbayern.de/wirtschaft/warmer-regen-fur-man-in-nurnberg-25-millionen-euro-fur-entwicklung-hochmoderner-batterien-1.13361593 https://press.mantruckandbus.com/corporate/de/elektromobilitaet-man-erhaelt-foerderbescheide-fuer-die-weiterentwicklung-von-lkw--und-bus-batterien-in-nuernberg/

Podcast über bidirektionalen Laden bei Elektroautos Die Batterien unserer Elektroautos sind fest eingeplant von Politik und Wirtschaft als Zwischenspeicher zum Ausgleich der Volatilität der erneuerbaren Energiequellen. Gleichzeitig warten auch viele E-Autobesitzer auf diese Technologie Vehicle-to-Grid (V2G), um mit der Rückspeisung der Energie aus der Batterie Ihres Autos in das Stromnetz auch ein bisschen Geld zu verdienen bzw. einzusparen. Dr. Andreas Piepenbrink hatte in unserem Podcast die immensen Erwartungen an V2G gedämpft – Er gab an, dass fast alle derzeitigen E-Autos und Wallboxen nicht die physischen Voraussetzungen für V2G mitbringen und diese auch nicht so einfach nachzurüsten seien. Was ist also der aktuelle Stand? Das klären wir mit Marcus Fendt, Managing Director des Unternehmens „The Mobility House“. Wer bremst da im Moment den Start der Technologie aus – die Netzbetreiber, die Politik oder die E-Autobauer? Was könnte V2G in Zukunft leisten? Und wie würden die Elektroautobesitzer davon profitieren? Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie, dann schreiben Sie uns an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu. Folge mit Dr. Piepenbrink: https://geladen.podigee.io/67-vehicle-to-grid