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Aachen: Experten diskutieren in Aachen über Batterien

Aachen : Experten diskutieren in Aachen über Batterien

Batterien sind nicht nur für das Stromnetz und Elektroautos das entscheidende Thema. Sie müssen auch in Smartphones und anderen Geräten immer höhere Leistungen bringen. Die Entwicklung moderner Batterietechnologien hat nun drei Tage lang Experten in Aachen zusammengebracht, zunächst zum NRW-Batterietag, dann zum richtungsweisenden Fachdiskurs.

Prof. Dirk Uwe Sauer, Inhaber des Lehrstuhls für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik am Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA) der RWTH Aachen, leitete die internationalen Fachtagung „Kraftwerk Batterie — Lösungen für Automobil und Energieversorgung“.

Warum ist die Entwicklung von Batterien von derart gesellschaftlicher Bedeutung?

Sauer: Zwei globale Entwicklungen sorgen dafür. Da sind der Klimawandel und die Endlichkeit von fossilen Energieträgern, die dazu führen, dass die Energieversorgung „elektrischer“ wird. Heute verbrauchen wir noch viel Energie in Form von Treibstoffen oder Wärme, die aus der Verbrennung von Gas, Öl oder Kohle stammt. Erneuerbare Energien sind die wesentliche Energiequelle der Zukunft und die stellen ihre Energie vor allem als elektrischen Strom bereit. Dadurch nimmt auch der Bedarf an elektrischen Speicher zu. Und dabei spielen Batterien eine zentrale Rolle.

Was ist die zweite Entwicklung?

Bauer: Die mobile Kommunikation. Wir können heute von fast jedem Punkt der Erde mit der ganzen Welt kommunizieren. Wir haben aber bei weitem nicht überall ein entsprechendes Stromversorgungsnetz. Daher sind sowohl die mobilen Endgeräte, aber auch die Funkstationen, die die Signale aufnehmen und weitergeben, in vielen Bereichen auf eine lokale Energieversorgung angewiesen. Alles diese Anwendungen enthalten Batterien. Die Zahl der Einsatzbereiche steigt also stetig weiter an.

Was können Batterien bereits leisten?

Sauer: Batterien begleiten uns schon heute täglich, gut sichtbar und im Verborgenen. Die enorme Weiterentwicklung der Batterietechnologie in den letzten 25 Jahren hat die mobile Kommunikationsrevolution erst ermöglicht. Verborgen bleiben uns meist all die Batterien, die eine sichere Stromversorgung von Rechenzentren, Internetknotenpunkten, Banken oder in Krankenhäusern sichern stellen. Wenn das Stromnetz ausfällt, halten diese Systeme die Anlagen am Laufen. Mehr und mehr Haushalte mit eigener Photovoltaikanlage legen sich eigene Speichersysteme zu, weil sie den selbst erzeugten Strom lieber am Abend und in der Nacht selber verbrauchen, als ihn ins Netz einzuspeisen. Damit ersparen sie der Allgemeinheit auch die Zahlung der EEG-Einspeisevergütung. Viele verschiedene Herstellerbieten mittlerweile solche Systeme an.

In welche Richtung geht dabei Ihre Forschung an der RWTH?

Sauer: In Aachen entsteht an der RWTH in Zusammenarbeit mit Eon, dem Batteriehersteller Exide und dem Wechselrichterhersteller SMA eine Fünf-MW-Batterie. Damit kann der Einsatz von Batterien in verschiedenen Anwendungen und Märkten erprobt werden. Spitzenlasten können damit reduziert werden. Das spart Kosten und stabilisiert die Frequenz im Netz. Batteriefahrzeuge gibt es inzwischen von allen namhaften Herstellern, und jeder, der mal ein Elektroauto gefahren ist, wird von den Fahreigenschaften begeistert sein. Technisch leisten die Batterien sehr gute Dienste und die Preise sind in den letzten zwei Jahren auch dramatisch schneller gefallen, als dies noch vor kurzem erwartet wurde.

Was werden Batterien in Zukunft leisten können müssen?

Sauer: Sie werden leichter, langlebiger und günstiger. Für Anwendungen im Stromnetz werden neben Lithium-Ionen-Batterien ein ganze Reihe neuer Batterietechnologien entwickelt, die das Potential haben, noch kostengünstiger zu sein. In der Forschung wird daran gearbeitet, die Batterien noch sicherer und umweltfreundlicher zu machen. Dazu gehören auch effiziente Recyclingverfahren, die den Materialverbrauch minimieren. Außerdem wird daran gearbeitet, den Nutzern bessere und zuverlässigere Informationen über die verbleibende Laufzeit, den Alterungszustand und den richtigen Zeitpunkt zum Austausch des Akkus zu liefern. Auch dort werden erhebliche Fortschritte gemacht.