Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende

Leopoldina‐Preisträger Prof. Jürgen Janek (Universität Gießen) beantwortet im dritten Teil unserer Adventsfolge Hörer*innen-Fragen zur Lebensdauer von E-Auto-Batterien, E-Lkws und in Europa gefertigten Batterien.

Leopoldina‐Preisträger Prof. Jürgen Janek (Universität Gießen) beantwortet im zweiten Teil unserer Adventsfolge Hörer*innen-Fragen zur zukünftigen Netzauslastung, Lithium-Alternativen und Feststoffbatterien.

Der größte Batteriebauer der Welt, die chinesische Firma "CATL", erreicht mit der "Qilin-Batterie" einen weiteren Meilenstein. Angeblich stößt die Entwicklung des neuartigen Lithium-Ionen-Batteriepacks für Elektroautos schon im Jahr 2023 in eine völlig ungeahnte Dimension vor: 1.000 Kilometer Reichweite und 10 Minuten Aufladezeit scheinen in greifbarer Nähe!

Leopoldina‐Preisträger Prof. Jürgen Janek (Universität Gießen) beantwortet im ersten Teil unserer Adventsfolge Hörer*innen-Fragen zur Reichweite von Elektroautos, den zukünftigen Zellchemien in Antriebsbatterien und dem Konzept des Batteriewechsels.

Unser Podcastgast Dr. Horst Kreuter ist überzeugt: Das Lithium für die europäische Batterieproduktion könnte bald aus Deutschland kommen. Und nicht nur das: Sein Unternehmen "Vulcan Energy Ressources Ltd." kann das sogar ganz alleine stemmen: Mit Lithium-Ressourcen aus heißen Thermalquellen unterhalb des Oberrheingrabens.

Dr. Veronika Wright lebt mit ihrem Mann in Wisconsin, USA. Dort bauen sie gemeinsam einen 1999 Jeep-Wrangler in ein E-Auto um. Sie flexen am Chassis, bauen E-Motor, Inverter, Speed-Reducer ohne fremde Hilfe ein. Das gilt auch für Batteriemanagementsystem und Onboard-Elektronik. Unglaublich: Auch das Batteriemodul selbst samt Kühlung und Verkabelung konstruieren sie komplett alleine.

Seit vielen Jahren versucht die Materialforschung nachhaltige Alternativen zu Lithium-Ionen-Batterien zu entwickeln. Dabei schauen sich die Forschenden auch in der Natur um und legen nachwachsende Rohstoffe unter das Mikroskop: Darunter Äpfel und Erdnuss-Schalen. Oder sogar Spinnenblut und Krebsschalen!

Der Großteil der Schiffe wird weiterhin mit Schweröl und Diesel angetrieben. Nur vereinzelt finden sich Schiffe, die mit Batterien oder Wasserstoff laufen. Prof. Sören Ehlers erklärt im Podcast, dass Schweröl nicht durch einen neuen Treibstoff ersetzt wird, sondern es je nach Anwendung und Streckenlänge viele unterschiedliche Antriebe geben wird in Zukunft. Welche Hürden zur Dekarbonisierung noch zu meistern sind, erfahren Sie in dieser Folge.

In diesem Monat gehts um die Elektrisierung von Schiffen & Booten! Dipl.-Ing. Christian Machens ist Erfinder des Wasserstoff-betriebenen Bootes Hydra. Vor rund 20 Jahren konstruierten er und sein Team den Antriebsstrang des 12-Meter-Bootes inkl. Brennstoffzelle, Batterie und Elektromotor.

Plastik-Batterien, die komplett auf die Metalle der herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien verzichten, bringen bestimmte Vorteile bei der Nachhaltigkeit und dem Preis mit sich. Prof. Birgit Esser erläutert in dieser Folge, wie organische Batterien funktionieren und welche Anwendungen denkbar sind, die bislang mit Lithium-Ionen-Batterien nicht möglich waren.

Grüner Wasserstoff ist der Energieträger der Zukunft! Allerdings ist die Speicherung und der Transport (bei bis zu 700 bar Druck) nicht problemlos. Ammoniak und Methanol könnten diese Herausforderungen lösen und gleichzeitig selbst als Energieträger in Brennstoffzellen für bestimmte Anwendungen, wie beispielsweise in der Schifffahrt, dienen.

Wir sprechen in dieser Folge mit Wissenschaftsministerin Theresia Bauer und Prof. Maximilian Fichtner über die Unabhängigkeit von Wissenschaft, wissenschaftlichen Diskurs und Fake News.

Was wäre, wenn wir Festkörperbatterien in 3D drucken könnten? Könnte das wirklich funktionieren und praktikabel sein? Wir untersuchen in dieser Folge mit zwei Experten, wie der 3D-Druck dazu beitragen kann, die Nachhaltigkeit zu fördern und die Festkörperbatterietechnologie erschwinglicher zu machen.

Eine neue Studie der Bundeswehruni München untersucht die CO2-Bilanz verschiedener PKW-Antriebsarten über den gesamten Lebenszyklus, d.h. von der Produktion, der Verwendung bis zum Recycling. Die Ergebnisse besprechen wir mit den Forschenden Johannes Buberger und Dr. Manuel Kuder.

Heutige Lithium-Ionen-Batterien sind nicht alle gleich! Wenn man genauer hinschaut, gibt es dutzende unterschiedlicher Elektroden-Typen. Dieser Podcast beschäftigt sich mit den drei gängigsten Materialmixen auf der Pluspol-Seite. Prof. Dr. Maximilian Fichtner erläutert die Eigenschaften sowie Einsatzorte der NMC-, NCA- und LFP-Kathoden.

Um die Kommerzialisierung von wässrigen Zink-Ionen-Batterien als kostengünstige und sichere Energiespeicher für das stationäre Stromnetz voranzutreiben, müssen noch einige Herausforderungen bewältigt werden. Welche das sind, besprechen wir mit Prof. La Mantia.

Die EU hat eine neue Batterieverordnung ausgearbeitet, die ein ganzheitliches Regelwerk für den gesamten Produktlebenszyklus einer Batterie festlegt - vom Design bis zum Ende des Lebens. Damit soll eine kreislaufgerechte Gestaltung von Batterien gefördert und neue Nachhaltigkeitsstandards eingeführt werden, die zum Maßstab für den gesamten weltweiten Batteriemarkt werden sollten.

Lithium-Schwefel-Batterien stellen einen neuen Batterietyp dar, der hohe gravimetrische Energiedichten bei moderaten Kosten verspricht. Es gibt zwar bereits Prototypen, auf dem Markt sind diese Batterien jedoch noch nicht. In dieser Folge untersuchen wir, welche Vorteile die Batterien bieten und was noch bis zur Marktreife fehlt.

Grenzflächen spielen in der Batterieforschung eine wichtige Rolle. Sie bilden sich in einer Zelle z.B. am Kontakt zwischen Elektrode und Elektrolyt. Ihre Struktur, ihre chemische Zusammensetzung und ihr Zustand beeinflussen entscheidend die Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit einer Batterie.

Wir sprechen mit einem Netzbetreiber und einem Professor für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik über das zukünftige Zusammenspiel der dezentralen Stromerzeugung der Bürger und der zentralen Stromversorgung. https://www.deutscher-podcastpreis.de/podcasts/geladen-der-batteriepodcast/

Dies ist unsere erste Hörer-Folge! Wir haben Ihnen unseren Podcast überlassen - und Sie haben uns spannende Einblicke in Ihre persönliche Energiewende vor Ort und Tipps zu PV-Anlagen, Heimspeichern und Wallboxen gegeben sowie wichtige Fragen aufgeworfen. https://www.deutscher-podcastpreis.de/podcasts/geladen-der-batteriepodcast/

Dies ist der Auftakt zu einer dreiteiligen Serie zum Thema "Heimspeicher". Wir sprechen mit einem deutschen Heimspeicher-Anbieter und einem erfahrenen Hardcorenutzer über Photovoltaikanlagen, Heimspeicher, Sektorenkopplung und Vehicle-to-Grid (V2G). https://www.deutscher-podcastpreis.de/podcasts/geladen-der-batteriepodcast/

Sie wundern sich, warum wir in diesem Batteriepodcast über Energiepolitik sprechen? Nun, auch die aktuellen, politischen Rahmenbedingungen von Energiespeicher-Technologien sind entscheidend in der Frage, welche Rolle Batterien überhaupt in Zukunft spielen: Unsere beiden Gäste, Prof. Dr. Claudia Kemfert (DIW) und Dr. Manuel Baumann (ITAS, KIT) tauschen sich über die deutsche Energieversorgung und die Möglichkeiten von Energiespeichern aus.

Unser Gast, Prof. Dr. Maximilian Fichtner hat sie alle schon gehört, die Scheinargumente gegen E-Autos: Angeblich "explodiere der Akku", die Batterie "enthalte Seltene Erden", "Lithium sei im Abbau hochproblematisch", das E-Auto "vernichte Arbeitsplätze" oder "es sei gar keinen Strom für zukünftige E-Fahrzeuge vorhanden". In dieser Episode räumt unser Gast mit all diesen Unwahrheiten auf.

Alle schwärmen vom E-Auto: Starke Klimabilanz, kein Motorengeheule, wenig Kosten, hohe Sicherheit & keine Luftverpestung. Angeblich eine Win-Win-Situation für Mensch & Umwelt... Aber: Wäre es nicht noch besser, wenn wir gar keine neue Autos bauen müssten und unsere alten Klitschen trotzdem emissionsfrei weiterfahren könnten?

Liebe Hörerinnen und Hörer, gemeinsam mit Ihnen bewerben wir uns hiermit auf den Deutschen Podcastpreis 2022. Nur durch Sie da draußen lebt dieser Podcast: Die tausenden Emails und unzähligen Themen- und Gästevorschläge sind absolut auszeichnungswürdig! Sie selbst, liebes Publikum, sind auszeichnungswürdig!

Der Krieg in der Ukraine hat uns allen die Abhängigkeit von russischem Gas und Öl vor Augen geführt. Erneuerbare Energien, wie Wind- und Sonnenenergie, sind eine Lösung für mehr Unabhängigkeit. Ein Problem mit den erneuerbaren Energien ist aber nach wie vor die Zwischenspeicherung. Irgendwie muss der Strom besonders bei Windflauten, nachts oder speziell im Winter auch wieder abgerufen werden können. Wir besprechen mit Prof. Volker Quaschning und Prof. Maximilian Fichtner, ob Batteriekraftwerke diese Aufgabe der Zwischenspeicherung übernehmen können.

Benno Leuthner von der Fa. CUSTOMCELLS erklärt uns den weltweiten Trend, den der Batteriehersteller CATL losgetreten hat, die Zellen einer Antriebsbatterie eines Elektroautos aus ihrer standardisierten Form zu lösen und auf Batteriemodule zu verzichten (Cell to Pack) und die Batteriezellen direkt in die Karosserie zu integrieren (Cell to Chassis). Diese neuen Technologien sollen Kosten sparen und mehr Reichweite bringen.

Unsere Expertin, Sophie Damm ist Geologin bei der Deutschen Rohstoffagentur und stellt einen der wichtigsten Batterie-Rohstoffe vor. Sie erklärt, welche Rolle Graphit in der Batterie einnimmt, ob der Abbau besonders umweltschädlich ist und ob Lieferengpässe in den nächsten Jahren zu befürchten sind. Und am Ende der Folge gibt es noch ein Gewinnspiel!

Unsere Expert*innen Prof. Christina Roth, Dr. Peter Fischer und Dr. Roswitha Zeis stellen ihre Forschung zu Redox-Flow-Batterien vor. Neben Langlebigkeit, erhöhter Sicherheit und der geringen Selbstentladung bieten sich Flow-Batterien aufgrund ihrer Nachhaltigkeit für den stationären Gebrauch an. Leider gibt es einen Haken dabei...

Lange nahm die Wissenschaft an, dass Batterien als Antriebe in der Luftfahrt wenig beisteuern können. Sie seien schlichtweg zu schwer. Doch seit geraumer Zeit gründen sich immer mehr Startups rund um Lufttaxi- & Drohnentechnologien (VTOLs), E-Kleinflugzeuge sowie kleine Regionaljets (40-90 Passagiere), deren Propellerantriebe ausschließlich mithilfe von Batterien funktionieren.

Liebe Hörer*innen, vielen Dank für Ihre Fragen rund um Batterien und Energiespeicher! Unser Gast, Herr Prof. Dr. Maximilian Fichtner, beantwortet in diesem Podcast insg. 25 Fragen und gibt einen jeweils kurzen Einblick in die Thematik. Die Idee dahinter: Die interessantesten Fragen könnten in ausführlicheren Episoden beleuchtet werden.

Die Deutsche Rohstoffagentur (DERA) geht davon aus, dass mit voranschreitender Elektromobilität mittelfristig eine Angebotsknappheit für den Batterierohstoff Lithium entstehen wird. Schon jetzt stagnieren weltweit die Preise, nachdem sie über Jahre kontinuierlich sanken. Unser Gast Michael Schmidt erklärt uns alles Wissenswerte zum Rohstoff Lithium.

Prof. Fichtner präsentiert die neusten Entwicklungen gängiger Batteriematerialien. Seit Jahren wird versucht, weniger Kobalt in Batterien zu verwenden. Unser Gast erläutert, warum Lithium kein Allheilmittel - und warum Natrium ein aussichtsreicher Kandidat für zukünftige Batterien ist.

Dieser Podcast nimmt Sie mit auf die Reise durch die Geschichte von Batterien und E-Autos. Unser Gast Prof. Dr. Jürgen Janek stellt einige Fakten und historische Zusammenhänge vor, die Sie sicher überraschen werden: Mit welchen Batterien fuhren die ersten E-Autos? Welche wichtigen Erfindungen wurden durch die Forschung an Batterien überhaupt erst ermöglicht?

Im Jahr 2020 lag der Anteil von E-Autos am Pkw-Bestand in Deutschland noch bei rund 1,2 Prozent. Laut Prognosen soll der Anteil bis zum Jahr 2030 auf 24,4 Prozent anwachsen. "Zum Aufladen dieser E-Autos werden in naher Zukunft viele Ladepunkte in unseren Städten entstehen", sagt Klaus Eder, Geschäftsführer der Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm.

Ein oft unterschätzter Bereich der Batterieforschung ist die Entwicklung von Batteriemanagement-Systemen (BMS). Beim Auf- und Entladen von Batterien entscheidet das BMS, in welcher Ladephase welche Ströme fließen: Das wiederum hat unmittelbare Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit, die Sicherheit und die Lebensdauer von Batterien.

Das Element Magnesium ist auf der Erde etwa 3.000 Mal so häufig vertreten wie Lithium und wäre daher eine ideale nachhaltige Alternative als Batteriematerial. Prof. Maximilian Fichtner erklärt, was Magnesium so interessant macht als Batteriematerial und was noch fehlt zur Marktreife.

Spannende Gespräche rund um Batterien, Elektroautos und Energiewende. Daniel Messling und Patrick von Rosen sprechen mit führenden Energie-Expertinnen & Experten über alles, was Akku hat: vom E-Auto über Smartphones und Heimspeicher bis zur elektrischen Zahnbürste. 🔋

Unsere heutige Batterie-News Folge dreht sich um eine Graphen-Aluminium-Ionen-Batterie des australischen Unternehmens Graphene Manufacturing Group (GMG). Prof. Maximilian Fichtner erläutert den Stand der Forschung an Aluminium-Ionen-Batterien und wie er die Ergebnisse von GMG einschätzt.

Weltweit haben rund 900 Millionen Menschen keinen Zugang zu Elektrizität. Vor allem in Subsahara-Afrika sind viele Menschen vom Stromnetz abgeschnitten. In dieser Folge sprechen wir mit Fabian Weber, der mit seiner Firma, der BOS AG, Energiespeichersysteme entwickelt und installiert, die unter anderem netzferne afrikanische Dörfer oder Einrichtungen durch die Kombination von Batteriespeichern, Photovoltaikanlagen und Dieselgeneratoren elektrifizieren.

In einer Gesellschaft, die immer nachhaltiger werden muss, kommt der Zweitnutzung von Batterien und der Wiederverwertung der Bestandteile, vor allem vor dem Hintergrund zukünftig massenhaft ausrangierten E-Auto-Batterien, eine Schlüsselrolle zu. Dr. Matthias Buchert erläutert die bestehenden Recyclingverfahren, zeigt die Herausforderungen auf, vor denen Recyclingfirmen stehen und gibt eine Prognose ab, ob die Zweitnutzung von Batterien wirklich ein Faktor wird.

Für den Einsatz im täglichen Leben ist die Sicherheit von Batterien essentiell. Jeder kennt Berichte von heiß werdenden Smartphones und brennenden E-Autos. Prof. Seifert, selbst Sicherheitsexperte für Batterien am KIT, erklärt, wie sicher Batterien eigentlich sind, wo die Schwachstellen bei Batterien liegen und wie Batterien noch sicherer werden können in Zukunft.

Festkörperbatterien oder auch Feststoffbatterien genannt, sind eine besondere Bauform von Batterien, bei der der Elektrolyt aus festem Material besteht. Festkörperbatterien werden häufig als der Heilige Gral der Batterieforschung bezeichnet, da sie eine Reihe von Vorteilen gegenüber derzeitigen Batterien versprechen. Unser Gast, Prof. Jürgen Janek, erklärt, ob er den Hype teilt und wo die Reise der Festkörperbatterien in den nächsten Jahren hingeht.

Die Nikola Iveco Europe GmbH wird ab Januar 2022 elektrische Lastkraftwagen im Ulmer Donautal produzieren. Ab dem Jahre 2024 sollen sogar wasserstoffbetriebene Lastkraftwagen vom Band rollen, falls der Markt dafür geebnet ist.

Wir sprechen über das Unternehmen Natron Energy, das vor einigen Monaten eine Natrium-Ionen-Batterie auf den Markt gebracht hat. Dr. Dominic Bresser ordnet die neue Technologie ein und gibt einen Überblick, welche Unternehmen noch mit Natrium-Ionen-Batterien auf den Markt drängen.

Prof. Dr. Thomas Koch, Leiter des Instituts für Kolbenmaschinen am KIT, sorgte für kräftig Aufsehen, indem er mit seinen Kolleg*innen einen offenen Brief an die EU-Kommission schrieb. Der Brief enthüllte einen angeblich universalen Rechenfehler, wonach die realen CO2-Emissionen von Elektroautos doppelt so hoch seien als bisher angenommen.

Seitdem die Bundesregierung eine Wasserstoffstrategie verabschiedet hat, die Deutschland international zu einem Vorreiter bei grünem Wasserstoff machen soll und die Europäische Kommission mit einer eigenen Strategie nachgezogen ist, wird das Thema in der Öffentlichkeit heiß diskutiert. Zeit für uns, alle Aspekte des Themenkomplexes "Wasserstoff und Brennstoffzellen" gebündelt in einer Folge zu erörtern. Dazu haben wir uns Prof. Markus Hölzle, Vorstand des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg, eingeladen. Er erklärt, welche Rolle Wasserstoff in der Energiewende einnehmen könnte, wie grüner Wasserstoff hergestellt und nach Deutschland transportiert werden kann. Zudem geht er auf die Vor- und Nachteile von Brennstoffzellenautos gegenüber Elektroautos ein und wagt eine Prognose für den Einsatz von Wasserstoff im Schiffs- und Flugverkehr.

Wir, Patrick Rosen und Daniel Messling, nehmen Sie mit auf eine Zeitreise zu spannenden Ereignisse rund um Batterien und E-Autos in der Vergangenheit und Zukunft. Das Hörspiel ist Teil der Ausstellung "Akku Alle" in Ulm, die über Batterien, Brennstoffzellen und die Forschung daran informiert.

Unser Gast Dr.-Ing. Janna Hofmann entwickelt Maschinen, die in Zukunft Batterien für E-Autos bauen sollen. In den letzten Wochen erfährt ihr Forschungsgebiet eine ungeahnte Aufmerksamkeit: In Deutschland sollen in den nächsten Jahren dutzende neue Werke entstehen, wo Batterien für die Elektromobilität gefertigt werden sollen.