Der lange Weg zu neuen Batteriezellen führt über gezielte Forschung. In Deutschland nimmt das Center for Electrochemical Energy Storage (CELEST) in Ulm jetzt eine führende Stellung ein.
Der Realität ein Stückchen näher
Batterieforschung auf höchstem Niveau
Am 27.3.2019 wurde in Ulm das Center for Electrochemical Energy Storage (CELEST) Ulm & Karlsruhe offiziell gestartet. Das Zentrum bezeichnet sich als größte deutsche Forschungsplatt- form in der elektrochemischen Ener- gieforschung. Am CELEST werden Forscher verschiedener Disziplinen hochleistungsfähige und umwelt- freundliche Energiespeicher entwi- ckeln. Gründer der Plattform sind das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Universität Ulm und das Zen- trum für Sonnenenergie- und Wasser- stoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). Die Labore des Helmholtz-Insti- tuts Ulm sowie das ZSW Labor für Batterietechnologie sind modernst ausgestattet. Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) wurde im Januar 2011 vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) als Mitglied der Helmholtz-Ge-
meinschaft in Kooperation mit der Uni- versität Ulm gegründet. Mit dem Deut- schen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie dem Zentrum für Sonnen- energie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sind zwei weitere renommierte Einrichtungen als assoziierte Partner in das HIU einge- bunden. Das internationale Team aus rund 120 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern forscht im HIU an der Weiterentwicklung der Grundlagen von zukunftsfähigen Energiespeichern für den stationären und mobilen Einsatz. POLiS, Post Lithium Storage Das standortübergreifende Exzellenz- cluster Post Lithium Storage (POLiS) wird für zunächst sieben Jahre mit rund 50 Millionen Euro gefördert. CELEST bündeln 29 Institute und 45 Arbeits-
gruppen der Partnereinrichtungen ihre Kompetenzen – von der Grundlagen- forschung über die praxisnahe Entwick- lung bis zur Batterieproduktion. Mit den Forschungsfeldern „Lithium-Ionen- Technologie“, „Energiespeicherung jen- seits von Lithium“ sowie „Alternative Techniken zur elektrochemischen Ener- giespeicherung“ deckt CELEST rele- vante Forschungsthemen der elektro- chemischen Energiespeicherung ab. Anders als viele Batterien, die heute Laptops, Smartphones, Elektroautos und Flugzeuge antreiben, sollen diese künftigen Energiespeicher ohne die
endlichen Elemente Lithium und Kobalt auskommen. ZSW, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Das Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Würt- temberg (ZSW) gehört zu den führenden Instituten für angewandte Forschung auf den Gebieten Photovoltaik, Bat- terien, Brennstoffzellen, regenerative Kraftstoffe sowie Energiesystem- analyse. An den drei ZSW-Standorten Stuttgart, Ulm und Widderstall sind 250
Am Raster-Elektonenmikroskop zur Untersuchung einer Metallstruktur
27.03.2019
Doktorand vom KIT untersucht die elektrochemischen Eigenschaften unterschiedlicher Materialien für neue Energiespeicher
Foto: H.Penner
Foto: H.Penner
Wissenschaftler, Ingenieure und Tech- niker beschäftigt. Hinzu kommen 90 wissenschaftliche und studentische Hilfskräfte. Das ZSW ist Mitglied der Innovationsallianz Baden-Württemberg (inn BW), einem Zusammenschluss von 13 außeruniversitären, wirtschafts- nahen Forschungsinstituten.
der Lithium-Sulfit-Zellen, so Oxis, sei sogar eine Energiedichte von bis 2500 Wh/kg möglich. Oxis- Zellen besitzen eine Entladungs- tiefe von 100% und bleiben bei Überladung sicher. Li-Ionen-Ak- kus können durch Tiefentladung beschädigt werden! Oxis liefert
seine Zellen auch an das Jet Pro- pulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, wo sie un- ter verschiedenen Bedingungen ausgewertet werden. Die Zellen werden auf ihre Energiedichte, Niedertemperaturleistung, Zyk- luslebensdauer, Selbstentladung und Kalenderlebensdauer unter- sucht. Airbus, Siemens, Daimler- Benz und Porsche in Deutsch- land sind bereits ebenfalls Kun- den. Eine enge Zusammenarbeit besteht mit dem Fraunhofer Insti- tut. Im Moment kann man bei den bescheidenen Fertigungskapazi- täten bis zur einer halben Million Zellen fertigen. Bis 2025 möchte man das auf 5 Millionen Zellen steigern. Zweifelsohne wird das auch andere Hersteller auf den Plan rufen, die an diesem lukrati- ven Wettbewerb mit teilhaben möchten.
Leistungs- und Qualitätsanforde- rungen erfüllt, um die Effizienz für zukünftige Elektroflugzeuge zu steigern.“ Oxis, schon länger in der Batterieforschung tätig, baut zurzeit in Brasilien mit dem dortigen Partner Codemig, eine Fertigungsanlage auf. Auf Basis
Über 50% leichter
Oxis Energy Oxis Energy
Foto: Bye Aerospace
07.11.2019
Am 6. November 2019 beschlos- sen der britische Zellenhersteller Oxis Energy und der amerikani- sche Flugzeugbauer Bye Aero- space ein 12-monatiges Koopera- tionsprogramm, um die mit dem Flugzeugtyp eFlyer 2 demnächst die erweiterte Flugerprobung beginnen wollen. Es ist primär darin vorgesehen, von den bisher eingesetzten Zellen auf die Lithi- um-Schwefel-Zellen umzusteigen, die bereits über 500 Wh/kg und das bei einer Kapazität von 20 Amperestunden bieten. Huw Hampson-Jones, CEO von OXIS, sagte: „Wir glauben, dass diese Zusammenarbeit Bye Aerospace das Vertrauen geben wird, dass die Systeme von Oxis Li-S die Batterietechnologie liefern wer- den, die die anspruchsvollen
Oxis Energy und Bye Aerospace beschließen Kooperation

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