Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende

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.

Unser Gast Linda Bolay forscht an der Weiterentwicklung eines mathematischen Modells, welches die Lebenszeit von Batterien voraussagen und optimieren kann. In ihrer Doktorandentätigkeit am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hilft ihr dabei die Batterie eines japanischen Satelliten, der ihr tagtäglich Daten aus dem Weltall zusendet.

Wir sprechen mit Prof. Maximilian Fichtner über das Unternehmen über das Unternehmen XNRGI, das eine Batterierevolution verspricht, indem es Zellen auf sogenannte "Wafer", die auch in der Halbleiter-Produktion verwendet werden, baut.

Seit letztem Jahr nimmt Batterieforscher Prof. Maximilian Fichtner eine Art "Materialdämmerung" in der Batteriewelt wahr. Die Lithiumeisenphosphat-Batterie (LiFePo4) wird von immer mehr Batterieherstellern favorisiert: BYD, CATL und Tesla verbauen sie schon jetzt. "Und das aus guten Gründen", so Fichtner.

Unser Gast Jun.-Prof. Dr. Helge Stein forscht an der Entdeckung und Optimierung neuer Batteriematerialien. Seine Methoden sind hochinnovativ: Mit seinen Mitarbeiter*innen entwickelt er eine Robotikstrecke, die Materialkombinationen automatisiert ausfindig macht.

Batterien für E-Autos: Das niederländische Startup SALD BV verspricht Reichweiten von über 1.000 Kilometer und eine ultraschnelle Wiederaufladbarkeit. Eine innovative Nanobeschichtung von Elektroden soll dies ermöglichen. Unser Gast Prof. Maximilian Fichtner ist skeptisch, dass die Technologie in der Batterieproduktion so hilfreich ist, wie die Niederländer sich das wünschen.

Batterieforscher Prof. Maximilian Fichtner zeigt sich erstaunt über die vielen Vorschusslorbeeren für die Batterie-Innovation des US-Unternehmens QuantumScape. Zwar sei der Erfindergeist auf dem Gebiet der Festkörperbatterie sehr zu befürworten, trotzdem müssen sich die Testzellen in der Produktion zunächst beweisen.

Unser Gast Dr. Dominic Bresser forscht an nachhaltigen Batteriematerialien. Ein aussichtsreicher Kandidat ist dabei Natrium. Die Materialien für Natrium-Ionen-Batterien sind kostengünstig, sicher und überall verfügbar. Sie könnten deshalb schon bald in Stationären Energiespeicher verwendet werden. Kurios: Herr Bresser berichtet, wie es bei seiner Forschung zur Entdeckung von Apfelbatterien und Salzwasserbatterien kam.

Unser Gast Prof. Maximilian Fichtner klärt über Vorurteile der E-Autos auf. Er gibt sich optimistisch, dass die größten Probleme des Auto-Akkus auf absehbare Zeit gelöst werden könnten: Reichweiten, Leistung, Kosten, Sicherheit, Lebensdauer, Nachhaltigkeit der Batteriematerialien.

Unser Gast Prof. Helmut Ehrenberg erklärt, wie Batterien überhaupt funktionieren und warum es keine "Superbatterien" gibt. Er gibt einen Überblick über die neue Rolle von Batterien und wagt einige Zukunftsprognosen.