Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende

Neuer Kinderpodcast zu Klimawandel & Energiewende -> https://klimafuechse.podigee.io/

Es gibt die Elektrofahrrad-Batterien in verschiedenen Formen, Größen und chemischen Zusammensetzungen, die jeweils auf ein ausgewogenes Verhältnis von Leistung, Reichweite und Langlebigkeit ausgelegt sind. Lithium-Ionen-Akkus sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte, leichten Bauweise und relativ langen Lebensdauer der am häufigsten verwendete Akkutyp in E-Bikes.

Faktoren wie die Temperatur, das Nutzungsverhalten und die Ladegewohnheiten können die Lebensdauer des Batterien beeinflussen. Richtige Pflege und Wartung, wie z. B. die Lagerung des Akkus an einem kühlen, trockenen Ort und die Vermeidung von Tiefentladungen sind entscheidend.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Der koreanische "Haus- & Hof-Recycler" von Samsung hat in Ungarn eine Reihe von Negativschlagzeilen hinter sich: (1) Überschreitung von Grenzwerten krebserregender Schwermetalle in der Luft, gefolgt von (2) einer Explosion mit zwei Todesfällen in den Werkshallen sowie (3) mehreren Bränden und (4) Schwierigkeiten bei der Abgasbehandlung. Die Nachrichten zeigen exemplarisch: Ein professionelles Batterie-Recycling bedarf vor allem eins: Sichere Prozesse.

Doch damit nicht genug: Das Unternehmen möchte schon sehr bald bei Gera in Thüringen eine deutsche Niederlassung gründen. Dort formiert sich Widerstand: Eine Bürgerinitiative hat nach eigenen Angaben bereits mehr als 1.600 Einwendungen gegen das Werk gesammelt und eingereicht. Die Südkoreaner haben angekündigt, bis zum Jahr 2030 rund 74 Millionen Euro in den neuen Standort investieren und dort 100 neue Arbeitsplätze anzusiedeln.

Damit die Unfälle aus Ungarn eine Ausnahme bleiben, entstehen in Deutschland gerade eine Reihe neuer Startups für Batterierecycling, die die Rezyklierprozesse nicht nur sicherer, sondern auch schneller, nachhaltiger - und vor allem billiger denken!

Wir sprechen heute mit Till Bußmann, CTO bei Duesenfeld. Neben einem technologischen Einblick in die Pyro- und Hydrometallurgie spricht er über folgende Unternehmen, die den noch jungen Markt für Batterierecycling erobern möchten:

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Links:

https://www.mdr.de/nachrichten/thueringen/ost-thueringen/gera/batterie-recycling-sungeel-cretzschwitz-kritik-102.html

https://www.duesenfeld.com/

https://hvg.hu/gazdasag/20230614_Kigyulladt_a_batonyterenyei_akkumulatorfeldolgozo_baleset_Sungeel_Hitech

https://dailynewshungary.com/de/Schockierendes-2000-fache-des-Grenzwerts-eines-Karzinogens%2C-gemessen-in-einer-s%C3%BCdkoreanischen-Fabrik-in-Ungarn/

Dr. Lukas Lutz hat eine selbsterklärte Mission: Als Gründer von Sphere Energy möchte er mit seinem Team eine künstliche Intelligenz entwickeln, die den Fachkräftemangel in der europäischen Batterie-Industrie abmildert. Die "Talentlücke" an Batterie-Expertise kann nur geschlossen werden, indem ganz neue digital-kreative Wege gegangen werden, so Lutz. Aktuelle Zahlen vom Fraunhofer ISI und der Europäische Batterieallianz gehen von mehreren hunderttausend Arbeitsplätzen in Europa aus (EBA: 800.000 Batteriejobs), die bis 2030 entlang der gesamten Batteriewertschöpfungskette entstehen sollen - und müssen. Ob so viel Personal aber überhaupt jemals eingestellt werden wird (oder gar zur Verfügung steht…), ist mehr als fraglich!

Derzeit decken viele Unternehmen ihren Personalbedarf durch ausländische Experten - speziell in den Bereichen Elektrochemie, IT & Software, Ingenieurwesen, Mathematik und Verfahrenstechnik. Die Zahl der in Deutschland angestellten Fachkräfte liegt im Jahr 2024 laut Lutz bei gerade einmal 20.000 aktiven Batterie-Fachkräften (Deutschland).

Und genau hier setzt die Idee von Sphere Energy an: Durch eine Reihe von verschiedenen Batterie-KI-Ideen verringert das bayrische Startup sukzessive den Bedarf an Batteriefachkräften. Ob in der Batterie- oder Zellproduktion (Testing, Entwicklung), R&D, Sales oder "Battery-Newsfeed": Die künstliche Batterie-Intelligenz soll das weltweit zur Verfügung stehende Batteriewissen zusammenführen und Batterieunternehmen als Ratgeber und Analysetool zur Seite stehen. Spezifische Testing- und Entwicklungsdaten sollen so (vollautomatisiert) schneller und vor allem fehlerfreier bearbeitet werden… Doch ob das letztlich wirklich Personal ersetzt, Kosten oder Zeit einspart?

Wie ein "BatterieGPT" kann die generative KI namens "Batty" das Batteriewissen dieser Welt zusammentragen und sehr spezifisch auf Batteriefragen antworten. Versuchen Sie es selbst: Batty antwortet auf nahezu jede Ihrer Batteriefragen:

Der Chatbot "Batty - Batterybrain": https://batty.sphere-energy.eu/

Eine schöne Alternative zu "Batty" ist "#BatteryGPT" von Dharmik Patel. Hierbei handelt es sich um eine KI, die auf #OpenAI basiert: https://gptstore.ai/gpts/R03o8mzrLN-batterygpt

Hintergrund zum Thema: https://www.isi.fraunhofer.de/de/blog/2024/batterieforschung-kuerzung-foerderung-folgen-aufbau-oekosystem-europa-deutschland-fachkraefte-mangel.html

Mehr Infos: https://european-social-fund-plus.ec.europa.eu/en/news/esf-powers-skills-battery-industry

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Liebe Geladen-Podcast-Fans, vielen Dank für 129 Emails (!) und 1.000+ YouTube-Kommentare nach dem Podcast über #Radnabenmotoren mit Herrn Prof. Doppelbauer (KIT). Für uns Grund genug, dieses Thema noch einmal aufzugreifen: Werden Radnabenmotoren bald in Elektroautos zu sehen sein?

Unser Studiogast Alexander Rosen (Mitgründer von DeepDrive) entwickelt Radnabenmotoren. Die Vorteile für diese speziellen E-Maschinen liegen eigentlich auf der Hand: Durch den Wegfall eines Großteils der herkömmlichen Getriebekomponenten wird ein Mehr an Platz im E-Fahrzeug (~20%) erreicht. Dieser Platz könnte mit Batterien aufgefüllt werden. Vielleicht sogar mit günstigen, nachhaltigen Batterietypen, z.B. Natrium- oder LFP-Batterien…

Alexander Rosen rechnet vor: Die von DeepDrive entwickelten Doppelrotor-Radialfluss-Motoren sind kleiner, leichter (30-35kg) und vor allem effizienter als herkömmliche Elektromotoren heutiger Elektroautos. Darüber hinaus ermöglichen Radnabenmotoren ganz neue Fahrfunktionen wie das "Seitwärts-Einparken" oder "Auf-der-Stelle-Drehen".

Auch die Herausforderungen der "In-Wheel"-Antriebe werden im Podcast angesprochen: (1) Führen die ungefederten Massen zu einer geringeren Lebensdauer oder häufiger Reparatur/Wartung der E-Maschinen?, (2) Wie wird die Wasserkühlung der Antriebe bewerkstelligt?, (3) Wie funktioniert das wartungsfreie Bremssystem (Trommel-Bremse) in der Hinterachse?, (4) Sind die Abdichtungen gegen Staub oder Feuchtigkeit in Fahrwerksnähe ein Problem?

DeepDrive kooperiert mit Continental, um seine Motoren an Autobauer zu vertreiben.

Podcast-Episode über Radnabenmotoren mit Herrn Prof. Doppelbauer:

Link zu DeepDrive:

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

LFP-Batterien haben den Elektroauto-Markt aus China kommend schon ordentlich durcheinandergewirbelt. LMFP-Batterien, also Lithium-Mangan-Eisenphosphat-Batterien, sind dabei, einen ähnlichen Hype zu entfachen. Viele chinesische Zellhersteller kündigen die Massenproduktion für 2024 an. In diesem Video zeigen wir, wie sie die Vorherrschaft von LFP- und NMC-Batterien im Elektroauto-Bereich brechen könnten.

Was aber zeichnet LMFP-Batterien aus und positioniert sie als Anwärter auf die Marktdominanz? Im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien (LFP), bei denen der Preis und die Sicherheit im Vordergrund stehen, was aber auf Kosten der Energiedichte geht, und Nickel-Mangan-Kobalt-Batterien (NMC), die für ihre hohe Energiedichte, aber kürzere Lebensdauer bekannt sind, schaffen LMFP-Batterien ein harmonisches Gleichgewicht zwischen Preis, Sicherheit, Energiedichte und Langlebigkeit.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Seit der Energiekrise 2022/23 hatten Heimspeicher Hochkonjunktur in Deutschland. PV-Besitzer wollten sich oftmals gegen hohe Strompreise mit einem häuslichen Batteriespeicher absichern. Die angefragte Zahl der Speichersysteme war zeitweise so hoch, dass weder Hersteller, noch Händler und Installateure diese Nachfrage bedienen konnten. Spätestens jetzt - im Jahre 2024 - ist das Auftragsvolumen abgearbeitet und Neuverkäufe gehen spürbar zurück. Grund dafür: Die fallenden Strompreise auf Vorkriegsniveau.

Doch noch immer sprechen einige gute Gründe dafür, dass sich Hausbesitzer neue Heimspeicher anschaffen. Die hohen Netzentgelte sowie der Wegfall der Mehrwertsteuer für Eigenstrom begünstigt nach wie vor den heimischen Speicher. Außerdem warten zukünftig hochattraktive Geschäftsmodelle auf die Heimspeicherbesitzer: Integrierte Konzepte rund um (1) dynamische Stromtarife, (2) Wallbox/Elektroautos und (3) andere Verbraucher.

Wir haben heute den Batterie-Experten Jan Figgener (Accure Battery Intelligence) zu Gast im Podcast. Figgener ist Gastwissenschaftler am Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik der RWTH Aachen, an der er die letzten drei Jahre die Abteilung Netzintegration von Batterien und Speichersystemanalyse geleitet hat.

Zusammen mit der RWTH Aachen betreibt er die Plattform "Battery Charts" (https://battery-charts.de/), die über den deutschen Batteriemarkt berichtet und von großen Teilen der Branche genutzt wird. Die die prominenteste Verwendung der Webseite ist wohl die Übernahme von Grafiken in die Speicherstrategie der Bundesregierung, zu der er Hintergrundgespräche mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geführt hat.

Neben den Heimspeichern nimmt Jan Figgener auch Batteriegroßspeicher und Gewerbespeicher unter die Lupe. Abhängig davon, ob es sich um "Behind-the-Meter"-Konzepte oder netzstützende Speicher handelt, sind Batterie-Business-Cases mit größeren Batterien auch heute schon durchaus profitabel.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Eine bahnbrechende Zell-Innovation aus China kündigt extrem hohe Energiedichten von 720 Wh/kg an. Das Startup TalentNewEnergy wäre damit imstande, Elektroautos mit über 2.000 km Reichweite zu ermöglichen.

Doch sein wir ehrlich! Es ist nicht die erste Bekanntgabe dieser Art: Etliche Batteriehersteller haben in den letzten Jahren behauptet, "AllSolidState"-Batterien zu entwickeln oder diese sogar in Kürze verkaufen zu wollen. In die Serienproduktion hat es bisher keine dieser Zellen geschafft:

Laufende Ankündigungen:

(a) Sulfide: CATL, LGES, Panasonic, Samsung, SolidPower (BMW), SVOLT, Toyota.

(b) Oxide: ProLogium (Mercedes), QuantumScape (Volkswagen), TalentNewEnergy.

(c) Polymer: WeLion New Energy, Sakuu Batteries, LG ES, BlueSolutions. (Bolloré), Hydro Quebeck, SES.

(d) Sonstige: BYD, EVE, Farasis, GAC Group, Gotion, Honda, Nissan, StoreDot, Schaeffler.

Das chinesische Startup "Talent New Energy" produzierte bisher nur Zellen mit halbfestem Elektrolyt. Der nun vorgestellte Prototyp einer Lithium-Metall-Zelle soll eine Ladekapazität von 120Ah und eine gravimetrische Energiedichte von 720Wh/kg. Diese Zelle punktet angeblich mit folgenden Innovationen: (1) ultradünne, dichte Verbundoxid-Elektrolyte, hochkapazitive Kathoden- (anteilig Mangan) und Anodenmaterialien (Lithiummetall), (3) integriertes Gießverfahren für „effizientes Ionen- und Elektronentransportnetz“ und (4) "flexible Schichtmaterialien“.

Bisherige Rekorde von bereits bestätigten Festkörperzellen spielen allerdings in einer ganz anderen Liga.

Wir fragen unseren Studiogast Prof. Maximilian Fichtner deshalb, warum diese Zellinnovation gerade in Fachkreisen ein so hohes Echo hervorrief.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Quellen:

https://www.auto-motor-und-sport.de/tech-zukunft/talent-new-energy-batterie-zelle/

Noch knapp 3.000 Dieselloks sind auf deutschen Schienen im Einsatz. Die Bahn ist also nicht so klimafreundlich, wie sie suggeriert. Eine Elektrifizierung wäre die Lösung. Doch Oberleitungen zu bauen, ist ein langwieriger Prozess und kostet sehr viel Geld. Eine Alternative zum Dieselantrieb auf oberleitungsfreien Strecken ist der Batteriezug. Er kommt frisch aus dem Testbetrieb auf die Schiene. Jochen Steinbauer, der mit Siemens Mobility GmbH solche Züge baut und Tobias Beckers, der als Geschäftsführer der Hessischen Landesbahn solche Batteriezüge zukünftig einsetzt, berichten, wo diese Züge eingesetzt werden können und ob sie Dieselloks vollkommen verdrängen können. Der Batteriehybridzug Mireo Plus B von Siemens Mobility hat gerade im Schwarzwald seinen Fahrgastbetrieb aufgenommen. Das Besondere: Die Batterie nutzt eine ungewöhnliche Zellchemie, die eine hohe Lebensdauer und Sicherheit bietet, allerdings auf Kosten der Energiedichte.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Natrium-Ionen-Batterien hatten 2023 ihren Durchbruch. Seitdem gibt es ständig neue Erfolgsmeldungen, wie, dass die Technologie nun auch in kleinen Elektrofahrzeugen eingesetzt wird. China dominiert bisher den Markt bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien. Dieser Vorsprung ist für Europa nur schwer aufzuholen. Natrium-Ionen-Batterien könnten eine Chance für deutsche und europäische Batteriehersteller und OEMs sein, bei dieser noch relativ jungen Technologie Boden gutzumachen. Vor allem vor dem Hintergrund, dass Natrium-Ionen-Batterien kostengünstiger als Lithium-Ionen-Batterien sind und die Rohstoffsituation einfacher. Hier könnten Marktanteile gegenüber chinesischen Firmen gesichert und die Abhängigkeit von China bei Batterien und deren Rohstoffen verringert werden.

Litona verkauft Kathoden für Natrium-Ionen-Batterien. Kunden sind universitäre und außeruniversitäre Forschungsgruppen weltweit sowie die Industrie.

Als Bindeglied zwischen Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft ist es das Ziel der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB, eine Forschungsinfrastruktur zur ökologischen und ökonomischen Batteriezellproduktion zu errichten. Dadurch soll der Innovations- und Kommerzialisierungsprozess von Produktionstechnologien für bestehende und zukünftige Zellformate beschleunigt werden.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Unser heutiger Gast ist der Präsident der Bundesnetzagentur (BNetzA) Klaus Müller. Er erklärt uns die Hintergründe der sog. "Kraftwerksstrategie", deren Eckpunkte die Bundesregierung im Februar 2024 vorstellte. Neue wasserstoff-fähige Gaskraftwerke (4*2,5GW = 10GW) sollen in Zukunft immer dann flexibel einspringen, wenn die erneuerbaren Energien den Bedarf nicht decken können. Für die Planer bei der Bundesnetzagentur ist es natürlich essentiell zu wissen, wann, wo und wie stark diese H2-Gaskraftwerke zum Einsatz kommen. Bis zum Sommer 2024 soll nun ein Kapazitätsmechanismus vorbereitet werden, der dieses Vorhaben präzisiert. Dazu führt Müller Gespräche mit Energieversorgern, EU-Schwester-Behörden und Experten aus Wissenschaft, Politik und Industrie.

Anhand des Trassenprojektes "P540" verdeutlicht Müller noch einmal die Rolle der Bundesnetzagentur in Sachen Netzausbau: Zwischen Thüringen und Bayern wird derzeit eine zusätzliche Hochspannungsleitung geplant. Die Bundesnetzagentur moderiert nun die ersten Anfänge des (noch umstrittenen) Projekts in Unterfranken.

Um die Neuregelung der Netzentgelte darzustellen, fächert unser Gast zunächst die aktuellen Komponenten des deutschen Strompreises auf. Die Netzentgelte, die zum Teil 20% des Strompreises ausmachen, werden nun bundesweit angeglichen. Mit einem "Bonus-Malus-System" soll der Anreiz für mehr Erneuerbare Energien vor Ort honoriert werden.

Am Ende des Podcasts spricht Müller über die Neuregelung des "§14a EnWG" (Energiewirtschaftsgesetz). Anhand dieser Regelung steht es jedem Besitzer einer Wärmepumpe oder eines Elektroautos frei, seinen Energieversorger damit zu beauftragen, seinen Anschlusspunkt "netzentgelt-vergünstigt" zu beliefern. Im Gegenzug wird der gelieferte Strom in Ausnahmefällen dann aber gedimmt, sodass das örtliche Niederspannungsnetz entlastet werden kann.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).