Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende

Ein Podcast über organische Batterien Bisher enthalten fast alle Batterien, egal ob im Smartphone oder im Elektroauto, Metallverbindungen, wie Lithium, Kobalt oder Nickel. Die Gewinnung und das Recycling der Metalle sind aufwändig, teuer und oft mit Umweltproblemen verbunden. Unser Gast, Birgit Esser, Professorin für Organische Chemie an der Universität Ulm, forscht an organischen Batterien, die auf Kunststoffen, genauer synthetischen Polymeren, basieren und ohne Metalle auskommen. Solche organischen Batterien sind ressourcen-freundlich und einfacher zu rezyklieren. Um Kunststoff zu verarbeiten, ist weniger Energie notwendig als bei Metall, wodurch sie umweltfreundlicher und günstiger sind. Zudem hat dieser Batterietyp bereits den Markt erreicht. Eine Ausgründung des MIT namens PolyJoule hat bereits über 10.000 solcher Plastik-Batterien produziert und verkauft.

Podcast über zwei Wasserstoffträger Für die künftige Wasserstoffversorgung müssen große Mengen über weite Strecken transportiert werden. Der Aufwand den Energieträger und Chemierohstoff zu transportieren, ist jedoch vergleichsweise groß. Alternativen zum Flüssigtransport von H2 sind die Nutzung von Trägern wie Ammoniak oder Methanol. Ammoniak ist brennbar und kann in Brennstoffzellen direkt zu Strom umgesetzt werden. Ammoniak verbrennt zu Stickstoff und Wasser und ist damit klimaneutral. Es hat im Moment unter den Alternativen den technologisch höchsten Reifegrad zum Transport und zur Lagerung. Dr.-Ing. Gunther Kolb vom Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM erläutert, wie Ammoniak, aber auch Methanol für den Transport von Wasserstoff genutzt werden kann, und beides auch in Brennstoffzellen zum Einsatz kommt.

Podcast über unabhängige Forschung und Fake News In der Corona-Pandemie ist Wissenschaft, beispielsweise durch den Virologen Christian Drosten, deutlich mehr in den Fokus der Bürgerinnen und Bürger gerückt. Viele Menschen waren dankbar für die Einblicke und fachlichen Antworten auf die drängendsten Pandemiefragen, gleichzeitig war auch zu beobachten, dass ein Teil der Gesellschaft einfache Antworten erhalten wollte und sich dann Fake News zugewendet hat. Dieses Phänomen findet sich ebenfalls bei den Themen „Klimaschutz“ und „Elektromobilität“ wieder. In diese Folge haben wir uns Wissenschaftsministerin Theresia Bauer (BW) und Prof. Maximilian Fichtner eingeladen, um das Spannungsfeld von Wissenschaft und Meinung zu diskutieren. Wir besprechen, wie gute Wissenschaftskommunikation aussieht, was wir alle gegen Fake News tun können und wie Wissenschaft genau funktioniert. Da wir eine Politikerin und einen Professor im virtuellen Studio haben, gehen wir natürlich auch der Frage nach, wie unabhängig Wissenschaft sein kann.

Podcast über eine neue Art der Batterieherstellung Derzeit gibt es zu dem Unternehmen in dieser Folge, Blackstone Technology, Medienberichte über Unregelmäßigkeiten. Blackstone Technology hat im Juni 2023 Insolvenz angemeldet. Die Staatsanwaltschaft ermittelt wegen des Verdachts auf Subventionsbetrug. Ursprüngliche Beschreibung: Die 3D-Druck-Technologie hat in den letzten Jahren einen regelrechten Boom erlebt – mittlerweile werden sogar Häuser gedruckt und nun auch Batterien! Wir sprechen mit dem ehemaligen CEO von Blackstone Technology, Holger Gritzka, über ein neues Herstellungsverfahren für Lithium-Ionen-Batterien aus dem 3D-Drucker. Derzeit werden nur die Elektroden für LFP und NMC-Zellen gedruckt. Mittelfristig sollen jedoch ganze Batterien gedruckt werden und das als Festkörperbatterien. Prof. Helge Stein vom KIT ordnet ein, ob dies wirklich in hoher Stückzahl möglich sein wird und welches Potenzial 3D-gedruckte Festkörperbatterien mit sich bringen. Übersicht Batterieproduktion (Batterie-News.de - PEM Motion GmbH): https://battery-news.de/index.php/2022/07/01/batterieproduktion-in-europa-juli-2022/

Podcast über E-Autos vs. Verbrenner Wie klimafreundlich sind E-Autos wirklich? Und ist ihre CO2-Bilanz tatsächlich so viel besser als die von Benzinern oder Dieselfahrzeugen? Die Diskussionen darum gibt es nicht nur in der Fachwelt, sondern auch in vielen Familien oder bei Stammtischen. Eine neue, großangelegte Studie der Universität der Bundeswehr München zeigt nun, dass die gesamten Pkw-Lebenszyklusemissionen durch die Elektrifizierung von Fahrzeugen um bis zu 89 % gesenkt werden können. Benzin- und Dieselfahrzeuge weisen im Vergleich die höchste Menge an Treibhausgas-Emissionen auf. Die Macher der Studie, Johannes Buberger und Dr. Manuel Kuder, erläutern im Podcast, welche Fahrzeuge in den Vergleich einflossen, welche Fahrzeugklassen am klimafreundlichsten sind und welche Parameter überhaupt in den Vergleich einflossen. Studie: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032122000867

Prof. Maximilian Fichtner ist ein Experte für Batterietechnologie an der Universität Ulm. Er erklärt die faszinierenden Unterschiede zwischen Kathodenmaterialien wie NMC, NCA und LFP. Dabei beleuchtet er die Herausforderungen der Lithium-Ionen-Batterien, inkl. Sicherheitsaspekte und die Problematik des Kobalteinsatzes. Fichtner diskutiert die Renaissance der LFP-Batterien und deren Innovationspotential, während er auf die Bedeutung nachhaltiger Materialien hinweist. Zudem räumt er mit Mythen über Batteriebrände und Lebensdauer auf – eindrucksvoll und informativ!

Podcast über eine Post-Lithium-Technologie Die Zink-Ionen-Batterie gilt als grüne Energiespeicherungstechnologie, da sie auf reichlich vorhandenem und günstigem metallischem Zink basiert. Dennoch fristet sie unter den verschiedenen Materialien und Batteriechemien im Post-Lithium-Bereich eher ein Schattendasein. Das liegt an den großen Herausforderungen, die noch bewältigt werden müssen - die Nebenreaktionen, die sowohl die reversible Aufladung an der Anode begrenzen als auch das Auseinanderfallen der Kathode verursachen. Einer der europäischen Experten auf dem Gebiet, Prof. La Mantia, von der Uni Bremen, erklärt, wie die Technologie ihren Durchbruch feiern könnte und welches Potenzial vorhanden ist. Folien von Prof. La Mantia: https://www.postlithiumstorage.org/fileadmin/Startseite/News___Events/Media_Center/Videos_und_Podcasts/ZIB_Podcast.pdf Fachartikel in Nature Communications dazu: https://www.nature.com/articles/s41467-022-28381-x#rightslink

Podcast über nachhaltige Batterien & Rohstoffunabhängigkeit Um in der europäischen Energiewende die Rolle einer Schlüsseltechnologie einnehmen zu können, müssen Batterien nachhaltiger und besser rezyklierbar werden. Zudem muss die EU bei den Rohstoffen und der Batterieproduktion unabhängiger von Ländern wie China und Russland werden. Dafür hat sie eine umfassende Verordnung vorgelegt, die wir mit dem Europaabgeordneten MEP Malte Gallée und Prof. Dr. Maximilian Fichtner besprechen. Wir legen einen Fokus auf die klimaneutrale Herstellung der Batterien, das Recycling kritischer Rohstoffe, eine Kennzeichnungspflicht der Batterien sowie auf die Herkunft aller Materialien und Herstellergarantien der Batterielebensdauer. Die Verordnung zum nachlesen: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:52020PC0798

Podcast über zwei vielversprechende Batterietypen In dieser Podcastfolge beleuchten wir gemeinsam mit unserem Gast, Dr. Holger Althues (IWS Fraunhofer-Institut) das Element Schwefel als Elektrodenmaterial für verschiedene Batterietypen. Genauer gesagt, sprechen wir über die Gewinnung, die Aufbereitung und die Wirkung von Schwefel in der Batterie sowie über die verschiedenen Batterietypen. Diese neue Art von Batterien gilt als eine der vielversprechendsten Technologien der nächsten Generation. Auf dem Markt sind sie bislang noch nicht angekommen, da es noch einige Herausforderungen zu bewältigen gibt. Natrium-Schwefel-Batterien sind da schon weiter, sie sind bereits kommerziell verfügbar. Sie unterscheiden sich stark in der Funktionsweise: Natrium-Schwefel-Thermalbatterien funktionieren beispielweise bei einer Betriebstemperaturen von mehr als 200 °C und sind bereits in Japan im Einsatz. Fraunhofer-Bericht: https://www.iws.fraunhofer.de/content/dam/iws/de/documents/publikationen/jahresberichtsbeitraege/2017/JB-IWS-2017-de-S36-37.pdf Artikel zu Startup Theion: https://www.electrive.net/2022/03/29/batterie-startup-theion-will-lithium-schwefel-zelle-auf-den-markt-bringen/

Podcast über DEN Faktor für die Batterie-Leistung Grenzflächen und Grenzphasen spielen in Batterien wie Lithium-Ionen-Batterien eine entscheidende Rolle, da sie unter anderem Eigenschaften wie Stabilität, Reversibilität und Sicherheit der Batterie beeinflussen. Eine besonders wichtige Zwischenschicht ist dabei die Solid Electrolyte Interphase (SEI), die erst nach der Produktion der Batterie während der ersten Lade- und Entladezyklen entsteht. Wir tauchen mit Prof. Christine Kranz von der Universität Ulm ganz tief ein in die Batterieforschung, um zu verstehen, wie Batterien optimiert werden können. Besonders spannend ist die Frage, wie die Ionen in Festkörperbatterien durch Fest-fest-Grenzflächen gelangen können. Aufgrund technischer Schwierigkeiten werden wir den angekündigten Shop erst zu einem späteren Zeitpunkt eröffnen können.