Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende

Stimmen Sie für uns ab: "Publikumspreis Wissen" https://www.deutscher-podcastpreis.de/podcasts/geladen-der-batteriepodcast/ Jetzt abstimmen! Geben Sie unserem Geladen-Podcast Ihre Stimme! Die Umfrage startet am 1.April. Kategorie "Publikumspreis Wissen". Wissen ist Macht! Der Deutsche Podcastpreis 2022 zeichnet in der Kategorie "Publikumspreis Wissen" den besten deutschen Wissenspodcast aus, der den Horizont mit "spannenden Science-Themen erweitert, dabei die kleinen und großen Geheimnisse unserer Welt erklärt und manchmal vielleicht etwas randständige (aber umso unterhaltsamere) Fakten verbreitet." Die Mission des Geladen-Podcasts: Im unübersichtlichen Onlinezeitalter klären wir als Wissenschaftspodcast über Batterie- und Energiespeicher auf. Wir beleuchten in 33 Episoden, welche dieser zukünftigen Speichertechnologien sich für die nachhaltige Energiewende anbieten - und welche eher nicht. In unseren Gesprächen mit Batterieforschenden decken wir populäre Mythen auf und sorgen für mehr Klarheit und Orientierung beim Thema E-Auto, Heimspeicher, Batterien und Elektromobilität. Besten Dank für die Unterstützung! Patrick & Daniel

Podcast über Batteriespeicherkraftwerke und Energiewende Die Antwort für das Problem fluktuierender Energie aus Wind und Sonne könnten riesige Lithium-Ionen-Batteriekraftwerke sein. Batteriespeicher, die überschüssige Energie aufnehmen und genau dann ins Netz einspeisen, wenn eine höhere Nachfrage besteht, werden immer wirtschaftlicher, spielen jedoch in den Klimaplänen der Bundesregierung nur eine untergeordnete Rolle. Welche Rolle werden sie in der Energiewende zukünftig einnehmen? Taugen sie auch als saisonale Langzeitspeicher und welche Batterietypen werden sich in diesem Bereich durchsetzen? Darüber sprechen wir in dieser Folge mit Prof. Volker Quaschning und Prof. Maximilian Fichtner. Studie von der HTW: Solarstromausbau für den Klimaschutz Wie viel Photovoltaik ist in Deutschland nötig, um das Pariser Klimaschutzabkommen einzuhalten? https://solar.htw-berlin.de/studien/solarstromausbau/ Podcast von Prof. Volker Quaschning: https://dasisteinegutefrage.de/

Podcast über Batteriedesigns für E-Autos Der chinesische Batteriezellenhersteller CATL arbeitet an einer neuen Technologie für leistungsfähigere Elektroautos. Nach der "Cell to Pack"-Technologie, bei der die Zellen ohne den Zwischenschritt von Batteriemodulen direkt in das Batteriepack integriert werden, liegt der Fokus nun auf "Cell to Chassis". Hierbei werden die Batteriezellen direkt in die Karosserie von Elektroautos integriert, was bedeutet, dass nicht nur die Module, sondern auch die Packs entfallen. Damit würden die sperrigen Gehäuse, die heute üblicherweise in den Unterboden von Autos eingebaut werden, überflüssig. Durch den Wegfall der Module und des Packs spart man Raum und erhöht die Reichweite. Ob die beiden Technologien auch Nachteile bei Sicherheit und Wartung mit sich bringen könnten, besprechen wir mit Benno Leuthner von der Fa. CUSTOMCELLS. Weitere Infos: CATL: https://www.catl.com/en/research/technology/ CUSTOMCELLS: https://www.customcells.de/

Podcast über einen wichtigen Batterierohstoff Teslas CEO Elon Musk sagte einmal über Lithium-Ionen-Batterien: “Our batteries should be called Nickel-Graphite, because its mostly Nickel and Graphite.” Graphit wird als Batteriematerial tatsächlich häufig unterschätzt, spielt jedoch eine bedeutende Rolle. Die Deutsche Rohstoffagentur sieht darin sogar einen "Schlüsselrohstoff für die Verkehrswende". In den nächsten Jahren ist mit einem stark steigenden Bedarf für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien für E-Autos zu rechnen. Der Rohstoff kommt als Anodenmaterial zum Einsatz. Dabei wird synthetischer Graphit und natürlicher Graphit genutzt. Der steigende Bedarf sowie die Konzentration beim Abbau und der Aufbereitung auf ein Land haben jedoch das Potenzial für Lieferengpässe. Weitere Infos zu Graphit bei der Deutschen Rohstoffagentur: https://www.bgr.bund.de/DERA/DE/Aktuelles/rohstoff_graphit.html

Podcast über Flüssigbatterien In Deutschland werden derzeit ca. 40 Redox-Flow-Batterien betrieben. Die meisten von ihnen dienen noch der Wissenschaft, um ihre Performance weiter zu erforschen und zu optimieren. Zugegeben, es ist nicht einfach, dabei Redox-Flow-Batterien einerseits chemisch (aus Sicht der Materialwissenschaften), andererseits aus Perspektive der Ingenieurswissenschaften und letztlich auch eines betriebswirtschaftlichen Zukunftsmarkts zu bewerten. Hier ein Versuch: Die Vorteile des noch jungen Batteriesystems: Die Langlebigkeit, Sicherheit, keine Selbstentladung (!), nachhaltige rezyklierbare Materialien. Und: Superflexible Möglichkeiten in der Weiterentwicklung. Die Nachteile sind allerdings: Noch sehr hohe Kosten, eine geringe Energiedichte, hohe Pumpverluste und Effizienzprobleme sowie eine gewisse Toxizität. Derzeit sind nur großformatige Lösungen angedacht. Doch die größte Herausforderung für Redox-Flow-Batterien ist allerdings längst nicht mehr die funktionierende Batteriechemie oder gar die Konstruktion der Batterien. Es ist der Markt selbst: In Deutschland ist es schlichtweg noch zu unrentabel, größere Batteriesysteme für eine großformatige, saisonale Stromspeicherung zu betreiben - auch wenn das energieökonomisch im Moment äußerst nachgefragt wäre. Daher bleiben für die meisten Flow-Systeme nur die Nischen des Frequenzregelmarktes oder Off-Grid-Nischen, in denen sie wiederum in direktem Wettbewerb zu den Lithium-Ionen-Speichern stehen. Hier stehen die ersten Redox-Flow-Batterien: https://flowbatteryforum.com/wp-content/uploads/2020/07/200701-FB-World-Map.pdf Weiterführender Link: Clean Electric-Podcast Wir sprechen über strombetriebene Fahr- und Flugzeuge, Ladeinfrastruktur oder Technologie - es geht um aktuelle und um Themen der Zukunft. https://www.cleanelectric.de/fichtner/

Podcast über zukünftige Flugzeugantriebe Batterieforschende wie Dennis Kopljar (DLR Stuttgart) beschäftigen sich mit einer „Zero-Emission-Mobilität“ in der Luftfahrt. Wenn es nach ihm ginge, sollten auch Flugzeuge eines Tages komplett CO2-frei fliegen (oder zumindest ganzheitlich wirtschaften). Doch noch gibt es zur technischen Umsetzung dessen viele verschiedene denkbare Wege: So identifizierte das „Sustainable Aero Lab“ (ein Hamburger Accelerator), der emissionfreie Luftfahrt-Startups betreut insg. 20 Startups weltweit, die im Bereich Elektro- oder Wasserstoff eigene Flugobjekte entwickeln. Als Mitarbeiter des Instituts für Technische Thermodynamik und stellvertretender Forschungsgruppenleiter für Batterietechnik erklärt Dennis Kopljar, welche Batteriechemien in der Luftfahrt zu erwarten sind. Sein Kollege Dr. Johannes Hartmann (DLR Hamburg) malt den großen Bogen der Antriebe in der Luftfahrt und gewährt einen kurzen Einblick in alternative Antriebstechnologien wie E-Fuels und Wasserstoffantriebe. Weiterer Link: Clean Electric-Podcast Wir sprechen über strombetriebene Fahr- und Flugzeuge, Ladeinfrastruktur oder Technologie - es geht um aktuelle und um Themen der Zukunft. https://www.cleanelectric.de/fichtner/

Podcast über Batterieforschung Kurzer Abriss der Fragen: Marco F. (YouTube): "Bezüglich der saisonalen Langzeitspeicherung würde mich mal der Stand der Forschung und Entwicklung bei den Redox-Flow-Batterien interessieren." Hubert Roscher (YouTube): "Wieso muss natürliches Graphit (aus China) verwendet werden, wenn es auch künstliches gibt?" Hannah Tielker (YouTube): "Wird beim hohen Energiebedarf zur Aluminiumherstellung nicht das Ziel der Nachhaltigkeit dieser Batterien verfehlt?" Room 360 (YouTube): "Wie gut funktioniert das Laden der Natrium-Ionen-Akkus bei Minusgraden?" Sandra Willert (Email): "Wie ist verhält es sich mit dem Dendritenwachstum innerhalb von Natrium-Ionen-Batterien?" Wilhelm Beringer (YouTube): "Warum funktioniert die Batterie nicht mit Silizium? Dieser Rohstoff ist in großen Mengen vorhanden." Reinhard Streibel (YouTube): „Ich und erfahre immer widersprüchliche Aussagen zu der Frage, ob die Batterie vollgeladen werden sollen oder eben gerade nicht.“ Max Steiner (YouTube): „Mich würde mal interessieren was Professor Fichtner zu der neuen V4Drive Zelle von VARTA sagt.“ Steve&Julian (YouTube): "Was passiert mit dem Wasser nach der Reinigung? Wird es geklärt und zum Versickern gebracht o.Ä.?" M H (YouTube): "Mich würde eine Einordnung von Hrn. Fichtner zur „Flüssigmetall-Batterie“ interessieren." Detlef K. (YouTube): "Die Zyklenangaben bei LFP-Akkus variieren gewaltig… Warum?" Charlie Be. (YouTube): "Wie bekommt (u.a.) BYD den Temperaturkoeffizienten von LFP in den Griff? Bei Kälte lässt diese Chemie stark nach (Innenwiderstand steigt stark an)." Marcel B. (YouTube): "Interessant finde ich auch LTO-Akkus. Die halten bis zu 20.000 Zyklen. Was sind die Besonderheiten (Nachteile, Vorteile) bei dieser Batterie?" jordi zaragosa (YouTube): "Batterie-elektrisch ist das Ding für den rollenden, schwungvollen Verkehr. Aber wie geht das bei beweglichen Arbeitsmaschinen?" Alex xius (YouTube): "Hat man den Aufwand gegengerechnet, wieviel CO2 anfällt, wenn man z. B nach Jahren den Akku wieder entsorgen muss oder recycelt wird?" Jürgen Krekel (YouTube): "Was bringt das alles wenn der Strom fehlt😆 Das E-Auto ist bereits tot…" Udo Glasstetter (YouTube): "Alles gut und schön, aber wir haben in Deutschland dafür weder eine Infrastruktur noch genügend Energie, es sei denn wir importieren Atomstrom aus Frankreich." Peter Schulz (YouTube): "Woher soll der Strom an die Ladestationen kommen?" Tobias Hofer (Email): "Ich habe mich gefragt, wie die zukünftige Rolle von großen Batterien (im MW oder GW Maßstab) im Stromnetz/Energiemarkt aussieht." Christian Wetzel (Email): "Es gibt zwei Firmen die behaupten, kurz vor der Serienfertigung von Lithium-Schwefel-Batterien zu sein." Martin Hilpert (Email): "Welche Entwicklungshorizonte werden für Super-Kondensatoren erwartet? Warum hört man dazu vergleichsweise so wenig?" Alf fred (YouTube): "Der Siegeszug von Elektroautos: Das ist eine Sichtweise von Herr Fichtner… wo ist die Sichtweise eines anderen Forscher, die das ganz anders sieht?" Weiterführende Links: Electricitymap - Ein Echtzeit-Blick auf unsere Stromversorgung https://app.electricitymap.org/map Abonnieren Sie auch: CleanElectric-Podcast https://www.cleanelectric.de/ https://www.youtube.com/watch?v=nVPqGNZQfnU

Podcast über Abbau, Herstellung und Handel mit Lithium Lithium wird nicht nur in der allseits bekannten Atacama-Wüste abgebaut, sondern kommt heutzutage sogar überwiegend aus Australien. Dort wird das Lithium-Mineral Spodumen klassisch bergmännisch abgebaut. Unser Gast Dipl.-Geol. Schmidt von der Deutsche Rohstoffagentur (DERA) vermutet, dass die Preise von Lithium-Ionen-Batterien in Zukunft steigen werden. Das liegt nicht nur an der wachsenden Elektromobilität (Nachfrage) und an der weltweiten Angebotsknappheit für Lithium selbst, sondern an praktisch an der Teuerung aller Batteriematerialien. Schmidt und seine Kolleg*innen sehen aufgrund der Angebotsknappheit die Abbaumöglichkeiten von Lithium auch in Deutschland durchaus positiv: Falls es technisch machbar, umweltverträglich und ökonomisch attraktiv wäre, Lithium hierzulande im Oberrheingraben oder im Erzgebirge zu fördern, sei dies aus Sicht der DERA begrüßenswert. Dieses Gespräch wurde zu Recherchezwecken für das folgende YouTube-Video geführt: https://youtu.be/pBf6_0Zwdog Die PowerPoint-Slides von Dipl.-Geol. Schmidt sind hier abzurufen: https://hiu-batteries.de/wp-content/uploads/2021/12/Michael_Schmidt_Slides.pdf Kontakt zur Deutschen Rohstoffagentur (DERA), in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), DERA@bgr.de

Podcast über alte und neue Batteriematerialien Wir alle haben dieses Bild im Kopf. Ein riesiger weißer, künstlich angelegter Salzsee verschandelt die Umwelt in Südamerikas Atacama-Wüste. Ein oft genanntes Vorurteil lautet: Die vermeintlich saubere Elektromobilität und Batterietechnik der westlichen Welt nimmt wissentlich in Kauf, dass es im Länderdreieck Argentinien, Chile und Bolivien zu immensen Umweltbelastungen kommt. Ob dieser Mythos in puncto Wasserverbrauch so zutreffend ist und welche Rolle Natrium dabei als umweltverträglicheres Batteriematerial spielt, erklärt unser Gast Prof. Dr. Maximilian Fichtner. Dipl.-Geol. Michael Schmidt von der Deutschen Rohstoffagentur DERA beleuchtet zudem den Rohstoff Lithium aus einem anderen Blickwinkel: Wie sieht die Produktion, der Abbau und der Handel eigentlich abseits der Atacama-Wüste aus? Und: Wie entwickelt sich der Preis des Lithiums in Zukunft? Ein weiterer Themenschwerpunkt bietet Kobalt, ein Übergangsmetall aus der Nickelproduktion, welches meist aus dem Kongo stammt. Der kongolesische Bergbau wird oft als problematisch dargestellt - Kinderarbeit, politisch schwierige Verhältnisse, wenig Arbeitssicherheit, z.T. giftige Abbaumaterialien. Hier kommt Dipl.-Geol. Siyamend Al Barazi von der Deutschen Rohstoffagentur DERA zu Wort. "Die neusten Batteriematerialien in E-Autos kommen allerdings längst gänzlich ohne Kobalt aus", so Fichtner, der im Laufe des Podcasts auch Natrium-Ionen-Batterien thematisiert, die kein Kobalt und Lithium enthalten. Dieser Podcast ist auch als Video abrufbar: https://youtu.be/pBf6_0Zwdog (Teil1) https://youtu.be/ (Teil2) Die PowerPoint-Slides der Gesprächsgäste Dipl.-Geol. Michael Schmidt und Dipl.-Geol. Siyamend Al Barazi sind hier abrufbar: https://hiu-batteries.de/wp-content/uploads/2021/12/Michael_Schmidt_Slides.pdf https://hiu-batteries.de/wp-content/uploads/2021/12/2021-12-13_Kobalt.pdf Das volle Interview mit Dipl.-Geol. Michael Schmidt zum Thema "Lithium" finden Sie am 29.12.21 hier: https://geladen.podigee.de/27-lithium/ Das volle Interview mit Dipl.-Geol. Siyamend Al Barazi Thema "Kobalt" finden Sie hier: https://youtu.be/ Kontakt zur Deutschen Rohstoffagentur (DERA), in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), DERA@bgr.de

Die spannende Geschichte der Elektromobilität Prof. Jürgen Janek stellt in dieser Folge dar, warum die Geschichte des Elektroautos immer wellenförmig verlief und beleuchtet gerade die Anfangszeit der Elektromobilität (Erste Welle: Ende des 19. Jahrhunderts). Mit der Verbreitung von Verbrennerautos verschwand das Elektroauto um 1910 wieder von den Straßen. Erst viel später, während der ersten Ölkrise 1973 - und auch bedingt durch die zunehmende Abgasbelastung - erlebte das Konzept von Elektroautos eine Wiederbelebung. Der Knackpunkt war die Batterie. Doch Janek geht noch weiter zurück in der Geschichte. Er klärt auf, welchen Konflikt Alessandro Volta und Luigi Galvani austrugen, wofür die ersten Batterien überhaupt verwendet wurden und welche Rolle Lithium bereits in Thomas Edisons erster Batterie spielte. Erst der letzte Teil des Podcasts beleuchtet die Erfindung der heutzutage gängigen Lithium-Ionen-Batterie und die Nobelpreisträger Goodenough, Whittingham und Yoshino. Kleiner Spoiler: Die größte Ölfirma der Welt, Exxon, war erstaunlicherweise schon sehr früh vom Durchbruch von Elektroautos überzeugt! Das beweist ein Zitat aus dem Jahre 1979 des Vorsitzenden Clifton Garvin: „Ich glaube, in 30 oder 40 Jahren werden wir in einer elektrisch basierten Gesellschaft leben und alle Elektroautos fahren.“ Warum der Durchbruch der Elektromobilität tatsächlich noch weitere 35 bis 40 Jahre dauern sollte, verrät Prof. Jürgen Janek in diesem Podcast. Das in der Folge erwähnte Buch heißt "Bottled Lightning: Superbatteries, Electric Cars, and the New Lithium Economy von Seth Fletcher", ISBN: 9780809030644