Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende

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.

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.

Übersicht Batterieproduktion (Batterie-News.de - PEM Motion GmbH): https://battery-news.de/index.php/2022/07/01/batterieproduktion-in-europa-juli-2022/

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

Jeder, der sich für Batterien interessiert, kennt die berühmtesten Materialien der "Lithium-Ionen-Batterien": Lithium, Kobalt, Graphit. Aber in welcher Batterie steckt denn nun Nickel, Mangan, Aluminium, Eisen und Phosphor? Antwort: Ebenfalls in der Lithium-Ionen-Batterie! Nur nicht in jeder.

Was ist der Unterschied zwischen "Nickel-Mangan-Kobaltoxid" (NMC), "Nickel-Kobalt-Aluminium-Oxid (NCA)" und "Lithium-Eisenphosphat" LFP)?

Es gibt fundamentale Unterschiede zwischen Lithium-Ionen-Batterien, die derzeit in E-Autos, Laptops, Handys, Heimspeichern, Bohrmaschinen, Zahnbürsten, Hörgeräte und Consumer-Batterien verbaut werden. In dieser Folge erklärt unser Gast, Prof. Dr. Maximilian Fichtner, welche Eigenschaften die unterschiedlichen Kathodenmaterialien haben und welche Kombination wohl in Zukunft sehr nachgefragt sein wird.

Dabei kommt ein Schaubild des baskischen Forschungsinstituts "CIC EnergiGUNE" als Hilfe zum Einsatz: Schnell wird klar, dass dem Forscher ein pauschaler Vergleich zwischen den gängigen Kathodenmaterialien gar nicht so einfach fällt. Es kommt halt immer drauf an!

Bild: https://pbs.twimg.com/media/FKqa8UeWUAEHlla?format=jpg&name=large

Twitter-Diskussion: https://twitter.com/energigune_brta/status/1489173180824621057

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

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

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/

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.

https://www.deutscher-podcastpreis.de/podcasts/geladen-der-batteriepodcast/ Jetzt abstimmen! Das Voting läuft noch bis zum 8. Mai 2022 - 23:59 Uhr. Geben Sie unserem Geladen-Podcast Ihre Stimme! Ein Klick genügt! Vielen Dank für Ihre Unterstützung!

Wir sprachen bereits mit einem Anbieter von Heimspeicherlösungen und einem PV-Speicher-Nutzer: Link zu Folge. In dieser Folge schlagen wir den Bogen von der dezentralen Stromerzeugung der Bürger zu der zentralen Stromversorgung, der Transformation der Netze in der Energiewende und der Einspeisung des privat erzeugten Stroms. Geladen dazu: Dr. Bartholomäus Surmann vom Netzbetreiber Netze BW und Prof. Thomas Leibfried vom Karlsruher Institut für Technologie. Wir widmen uns Fragen wie: Wie sieht der Netzbetreiber die persönliche Energiewende mit PV-Anlage und Heimspeicher einzelner Bürger? Wird der Netzbetreiber in Zukunft zur Netzstabilisierung auf meinen Heimspeicher bzw. mein E-Auto zurückgreifen? Wie werden sich die Netze durch die Energiewende verändern? Und wie sicher sind die Netze beispielsweise vor Cyberattacken?

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Hier können Sie mitdiskutieren:

Für diese Folgen hatten wir um Berichte zu Ihren PV-Anlagen und Heimspeichern gebeten und wir sind begeistert, wie viel Fachwissen, Enthusiasmus und Interesse aus Ihren Aufnahmen spricht. Vielen Dank für all die Einsendungen!

Die Beiträge behandeln ganz unterschiedliche Themen, wie die Lebensdauer der Speicher, die Kosten/ Einspeisevergütung, Möglichkeiten für Mieter und natürlich jede Menge Beispiele, wie man seine persönlich Energiewende umsetzen kann. Da auch einige Fragen aufgeworfen wurden und Sie, liebe Hörerinnen und Hörer, auch viel Expertise mitbringen, würden wir Sie bitten unter dem Video zum Podcast zu diskutieren und auf Fragen einzugehen: https://www.youtube.com/watch?v=fdFBiTmum44

Leitfaden Photovoltaik: Strom erzeugen und optimal nutzen (Sächsische Energieagentur) Download: https://www.saena.de/download/broschueren/BEE_Leitfaden_Photovoltaik.pdf