Prof. Maximilian Fichtner - 25 Fragen rund um Batterien

00:00:00: Herzlich willkommen zu einer neuen Folge von Geladen dein Batteriepodcast für Elektromobilität Energiewende und Batterieforschung

00:00:07: grüß Dich Daniel grüß Sie Herr Fichtner heute mit einer ganz besonderen Folge wir widmen uns heute den Fragen unserer User unserer Zuschauer unserer Zuhörer Daniel erklär noch mal was wir heute genau vor haben.

00:00:19: Ja ganz genau wir haben jetzt das richtig sehr sehr viele Fragen und Themenvorschläge über unsere diversen Kanäle über YouTube bekommen über Twitter aber auch unter dem Podcast teilweise

00:00:29: dafür erst genau vielen herzlichen Dank das ist sehr sehr wertvoll für uns gerade um zu merken

00:00:35: was eigentlich für Themen bei unserem hören und hören so auf Interesse stoßen hole vielleicht uns auch hin bewegen sollten so in Zukunft.

00:00:42: Und aber auch sehr sehr spannende Fragen wieso soll ich uns bisher auch noch nicht so aufgefallen sind die wir dann auch gerne hier mit in den Podcast nehmen.

00:00:50: Oder in unsere YouTube-Videos und deswegen würden Sie auch gerne weiter ermuntern und noch mehr davon zu schicken

00:00:57: nämlich an Patrick. Rosenetzki. EDU oder Daniel. Messling fkt. EDU oder unter unseren Twitter-Kanal Cluster Polis oder Helmholtz Ulm.

00:01:08: Geladen der Batteriepodcast.

00:01:15: Daniel Messling und Patrick Rosen vorstellen sie sind Professor

00:01:24: festkörperchemie an der Universität Ulm sind Direktor am Helmholtz-Institut Ulm sind Sprecher der Forschungsplattform Celeste.

00:01:32: Und Sprecher von Exzellenzcluster Polis guten Morgen erwischt na ja.

00:01:38: Daniel jetzt kommst du mit der ersten Zuschauer Frage und zwar frag Marco F aus wie auf YouTube zum Thema Redox-Flow-Batterien

00:01:46: bezüglich der saisonalen Langzeitspeicherung würde mich mal der Stand der Forschung und Entwicklung bei Redox-Flow-Batterien interessieren vielleicht noch erfrischender ganz kurz bevor Sie anfangen darauf zu antworten wir werden tatsächlich in den nächsten Folgen

00:01:59: das Thema auch aufgreifen und eine ganze Folge dazu produzieren von daher sie müssen da jetzt gar nicht so in die Tiefe gehen sondern gleich noch mal ganz allgemein Antwort und dann

00:02:07: alles was ein bisschen tiefer geht folgt dann in den nächsten Wochen okay ja die Frage ist ja auch ein bisschen.

00:02:15: Am wie viel Energie lässt sich denn da speichern pro Volumen in so einer Batterie das in etwa fünf 20 bis 50 Wattstunden pro Liter das heißt man braucht um die Kilowattstunde zu speichern dann.

00:02:29: Entsprechend 20 bis 50 l die größte Anlage ist derzeit in Japan die hat vier Megawatt Leistung mit

00:02:38: 6 Megawattstunden Kapazität es gibt aber auch hausspeicher schon 1. zu kaufen und da muss man damit rechnen dass es mehrere

00:02:48: 1000 € pro Kilowattstunde kostet im Augenblick allerdings haben wir da eine hohe Zyklenzahl das heißt die amortisieren sich dann schon auch.

00:02:57: Ist das generell Thema für die Zukunft Redox-Flow-Batterien sind die groß im Kommen.

00:03:03: Ja die Frage ist halt ob es gelingt die auf einer nachhaltigen Materialbasis aufzubauen da gibt's schon Anstrengungen in Jena z.b. sowas zu machen und was das Ganze dann am Ende kostet ja.

00:03:17: Persönliche Einschätzung.

00:03:20: Abend für ein stationärer Bereich durchaus interessante gibt's ja schon Beispiele aber die brauchen eine Menge Platz also da muss man schon die auch mir irgendwie mal nach Halle rechnen um so eine kleine Ortschaft mit versorgen zu können.

00:03:33: Okay ich gehe gleich weiter wie gesagt Redox-Flow-Batterien ist bei uns auf der.

00:03:39: Auf dem Themenplan gesetzt Hubert Roscher fragt auf YouTube zu synthetischem Graphit wieso muss natürliches Graphit aus China verwendet werden wenn es auch künstliches gibt.

00:03:52: Es gibt tatsächlich künstliches dass man aus verschiedenen Rohstoffen herstellen kann aber bisher war es immer so dass es künstliche deutlich teurer war das ändert sich aber langsam und im Augenblick

00:04:06: gibt's also schon ja.

00:04:09: Mittlere zweistellige Prozent Anteile des künstlichen Graphits das heißt der könnte eigentlich dance

00:04:18: den natürlichen Graphit durchaus ersetzen das ist möglich.

00:04:22: Dann die nächste Frage von Hannah Thielker auch auf YouTube zum Thema Herstellung von Aluminium Ionen Batterien

00:04:29: wird beim hohen Energiebedarf zur Aluminiumherstellung nicht das Ziel der Nachhaltigkeit dieser Batteriesatz zählt wieso wird Aluminium diesbezüglich als unbedenklich bezeichnet.

00:04:41: Na ja das ist eine Frage

00:04:43: wie die Gesamtbilanz aussieht ich meinte Herstellung das ist ein Faktor in der ganzen Rechnung und dann ist ja auch die Frage wie lange arbeitet so eine Batterie

00:04:56: und mit mit welchem Wirkungsgrad haben das heißt da muss man.

00:05:04: Die Gesamtbilanz sich anschauen mir sind derzeit noch

00:05:08: keine diesbezüglichen Studien bekanntes Margaret mag die aber durchaus geben generell kann man sagen je länger die Batterie hält desto geringer ist dieser Einfluss des Anfangs Aufwandes.

00:05:23: Also wenn man die Aluminium Ion Batterie mit der Natrium-Ionen-Batterien zu Überschrift Vergleich ist die.

00:05:31: Ist der Energiebedarf der Aluminium da höher.

00:05:36: Das kann ich jetzt nicht mit Sicherheit sagen also Aluminium wird halt gewonnen indem Hochtemperatur process elektrisch da geht schon eine Menge elektrische Energie rein da Vorteil ist aber

00:05:51: man kann es elektrisch machen ja das heißt es gibt auch andere Prozesse auf andere Metalle

00:05:59: da braucht man dann Kohlenstoff oder irgendsowas und hat wieder irgendwie eine direkte CO2 Emission bei Aluminium kann man es im Prinzip auch mit erneuerbaren Strom machen.

00:06:12: Ich glaube da ging die Frage so ein bisschen hin wie nachhaltig sozusagen

00:06:17: Aluminium innerhalb dieser Batterien wäre wir haben leider hier keine Zeit wir gehen mal zur nächsten Frage und zwar fragt der User room

00:06:25: 360 auf YouTube.

00:06:28: Zum Thema Aufladen von Natrium Ionen Akkus bei Minusgraden wie funktioniert das Laden der Natriumionen Akkus bei Minusgraden und.

00:06:37: Es schreibt noch dazu oder sie Lithium-Ionen-Akkus haben da ja offenbar Probleme.

00:06:44: Das ist richtig also bei Lithium-Ionen-Akkus ist es so dass man die Ladegeschwindigkeit reduzieren muss bei sehr tiefen Temperaturen damit sich da kein metallisches Lithium abschaltet

00:06:56: das liegt daran dass das Lied human nicht schnell genug in die Speicher Materialien rein krabbelt wenn es sehr kalt ist

00:07:02: und sich außen ab scheidet bei Natrium funktioniert das ganz offensichtlich besser das trinkt bei tiefen Temperaturen anscheinend schneller in die wird's Strub

00:07:12: Touren dem Fall hart Kohlenstoff ein und deshalb geht man davon aus dass

00:07:18: Natrium-Ionen-Batterien bei tiefen Temperaturen bessere be und entlader Eigenschaften aufweisen.

00:07:28: Ja wir haben hier im letzten Podcast genau über dieses Thema schon gesprochen ich glaube da haben wir auch dann gekonnt dieses Thema der aufladen bei Minusgraden umschifft aber das wäre tatsächlich auch noch mal ein Vorteil von Natriumionen

00:07:42: Batterien im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien wenn ich es richtig verstanden habe so ist es genau.

00:07:48: Dann noch gleich die nächste Frage anschließend zum Natrium-Ionen-Batterien und dem dendritenwachstum von Sandra Willert die hat das per E-Mail geschickt wie verhält.

00:07:58: Wie verhält es sich mit dem dendritenwachstum innerhalb der Natrium-Ionen-Batterien ist die Lebensdauer deshalb noch so niedrig.

00:08:07: Okay ja also diese dendrite diese diese Metallnadeln die bilden sich nur dann aus wenn die Anode metallisch ist.

00:08:17: Und das ist aber nicht der Fall in der in der Natrium Ionen Batterie da hat man ja Kohlenstoff hart Kohlenstoff er in der Anode

00:08:27: und da werden sich solche Dendriten nicht Bild wenn Wanne Natrium Metall Batterie hätte dann wäre das schon möglich aber das macht man nicht weil Natrium Metall

00:08:36: Wasser stark reagieren würden.

00:08:39: Die Lebensdauer der Batterie der hängt allerdings von der Reihe von Faktoren ab also insbesondere auf die Alterung des Materials im Pluspol mit Dendriten hat das eigentlich nichts zu tun.

00:08:54: Das bringen wir gleich zur nächsten Frage Wilhelm Behringer auf YouTube Silizium in Batterien

00:09:00: warum funktioniert die Batterien nicht mit Silizium dieser Rohstoff ist doch eigentlich in großen Mengen vorhanden.

00:09:07: Ja das zielt wahrscheinlich darauf ab dass der Kollege meint dass man im Minuspol der Lithium-Ionen-Batterie

00:09:18: Demeyere im Augenblick Graphit hat Silizium verwendet weil das eine deutliche höhere Speicherkapazität hat das ist sozusagen so eine Art heiliger Gral

00:09:29: tatsächlich in dieser ganzen Geschichte.

00:09:34: Was ist schwierig macht es eigentlich nur ein. Und das ist die Tatsache dass wenn sich das Lied junge des

00:09:42: Silizium einlagert dann schwillt es sehr stark an also das kann sich vom Volumen her bis um Faktor 4 vergrößern

00:09:51: und das würde dann sehr große mechanische Belastung neben der Batterie mitsichbringen und und die würde dann würden dann Kontakte abreißen und es würde dann kaputt

00:10:01: gehen aber was man machen kann und das ist hat es tatsächlich die Firma Varta z.b. aber auch andere schon in der Entwicklung ist dass man

00:10:12: das Silizium mit bestimmten Kohlenstoff und nicht

00:10:15: am und damit kriegt man dann schon Speicherkapazitäten in der gesamt Batterie hin die sich noch mal

00:10:25: 30 bis 40% erhöht zeigen sollen und das wäre natürlich ein prima Fortschritt

00:10:32: dass man durch Zumischung von so einem sehr sehr häufigen Element und wenn man das technisch in Griff kriegt dann noch mal fast die Hälfte an an Reichweite hinzugewinnen das wird water jetzt machen mit diesem

00:10:46: V for drive Batterie.

00:10:50: Ja das ist passt perfekt weil wir auch sowieso eine Frage dazu haben von dem User Max Steiner auch auf YouTube der fragt genau das was Sie von dieser V4Drive Zelle von Varta denn halten.

00:11:02: Ja genau ja das ist eben der der.

00:11:07: Der Unterschied oder die Neuigkeit dass man da erstmal in der Anode nicht nur Graphit hat sondern eine Mischung aus Kohlenstoff und Silizium und das hat eigentlich mehrere Vorteile

00:11:22: an deine ist das was ich eben gerade gesagt habe mit der höheren Speicherkapazität

00:11:28: aber da gibt's noch einen anderen Faktor und das ist dass es Silizium sich bei tiefen Temperaturen besser verhält.

00:11:35: Gegenüber der Aufnahme von Lithium das heißt diese Batterien wären voraussichtlich.

00:11:41: Auch schneller beladbar bei tiefen Temperaturen und das manchmal schlägt damit praktisch mehrere Fliegen mit einer Klappe.

00:11:49: Ich glaube wir müssen dazu eine eigene Folge machen wenn ich sie richtig verstehe so zwischen den Zeilen das Potenzial oder

00:11:56: ja scheint so zu sein ich würde mich natürlich freuen wenn warte auch mal konkrete Zahlen dazu veröffentlichen würde das was man bisher so allgemein zugänglich findet das sind.

00:12:09: Ankündigungen und man kann jetzt aus verschiedenen Dingen auch raus lesen was der ungefähr gemacht wird aber genaues weiß man doch noch nicht.

00:12:19: Dann gehen wir mal weiter zum nächsten Kommentar Reinhard Streibel

00:12:23: fragt auf YouTube zum Thema Langlebigkeit von E-Auto Batterien ich fahre seit 6 Monaten einen Fiat 500E und erfahre immer widersprüchliche Aussagen zu der Frage ob die Batterie voll geladen werden sollen

00:12:37: oder eben gerade nicht.

00:12:39: Gibt es verlässliche Aussagen zu dieser Frage ist das hätte ich auch nur eine dieser Fragen wir haben glaube fünf bis zehn Fragen zu genau diesem Thema nach unserer Episode noch unser Podcast Episode

00:12:51: mit Herrn Bauer bekommen also sollen

00:12:54: die Leute da draußen Ihre Batterien komplett voll laden oder vielleicht vorher schon aufhören bei 80 % ist glaube ich die Frage also

00:13:03: mit den 80% das wäre früher tatsächlich eine Empfehlung gewesen wo man praktisch das Ladegerät direkt an die Batterie angestöpselt hat und tatsächlich ist es so wenn die Batterie vollständig geladen ist oder vollständig entladen dann leidet immer ein bestimmter Pol der Batterie das heißt die alter dann schneller

00:13:26: und.

00:13:28: Deshalb gab es diesen Ratschlag die Batterie nur bis 80 oder 85% aufzuladen heutzutage wird das 1 abgenommen

00:13:38: ja die sogenannte das sogenannte Batteriemanagementsystem das BMS gerade im Fahrzeug ist sehr sehr ausgefuchst nimmt ein um diese Sorge ab da kann man

00:13:52: getrost auf 100% aufladen 100% in der Anzeige heißt dann aber das eben die Batterie defacto nur 80er 85% voll geladen wird.

00:14:04: Also insofern kann man da einfach.

00:14:08: Nach Lust und Laune vollladen das schadet nichts früher hat man eher gesagt man sollte auch das Handy an die 0% zeigen entladen dasselbe gilt dann auch fürs entladen oder

00:14:19: wie versteht sie da ja.

00:14:23: Das Handy soll man gelegentlich mal auf 0% entladen und dann wieder komplett voll laden dann lernt es System nämlich wo es steht

00:14:37: aber wenn die Batterien bisschen Alter dann verschieben sich so diese

00:14:41: Spion Entladekurven und bisschen und unter der Füllstand der Batterie wird sich von der Anzeige hier ein bisschen verändern das heißt man kalibriert.

00:14:53: Ja das ist eben eigentlich neu wenn man es ganz leer macht generell ist es immer besser man hatten Ladezustand irgendwo um die Witterung

00:15:01: zwischen 40 und 60% aber wie gesagt also kritisch ist das heutzutage eigentlich nicht mehr.

00:15:09: Ja dann eine andere Frage von Steve und Julian auf YouTube zum Thema lithiumabbau in der Atacama-Wüste was passiert mit dem Wasser nach der Reinigung wird es geklärt oder zum versickern gebracht oder ähnliches.

00:15:24: Okay also in der Atacama-Wüste das ist ja so ein salceda wird Salzwasser aus aus dem Untergrund hochgepumpt oben auf die Salzkruste drauf und es lässt man dann verdienst.

00:15:37: Dann fällt es Salz langsam aus weiß auch Lithiumtherapie AT&S mit Süßwasser gewaschen

00:15:44: das übrigbleibende Wasser wird wieder in den See geleitet.

00:15:49: Das sind ja keine Fremdstoffe drin ja sondern das ist da wird ein bisschen Süßwasser verwendet hat sächlich

00:15:57: um das zu waschen aber das was da ausgewaschen wird das war ja vorher eh schon im See drin.

00:16:03: Ja und deshalb kann man das auch wieder ihre in den Zeh rein Daten da muss man keine besonderen Vorkehrungen treffen.

00:16:10: Ich frage ist gleich prozentual hier wie viel denn tatsächlich verdunstet von diesem Wasser.

00:16:18: Könnte ich mir vorstellen.

00:16:22: Kann ich nicht sagen also sicherlich ein Großteil es ist auch so dass

00:16:28: haben in unterschiedlichen verdunstungs Stadien unterschiedliche Salze ausfallen

00:16:34: Donnerwetter Kochsalz fällt z.b. aus Kaliumsalze also früher in den 80er und 90er Jahren hat man dort auch schon Salzabbau betrieben und Kalium zu Gewinde Wall-E zum noch kein so ein Thema

00:16:49: und Kalium wird auch heute noch gewonnen daraus und Lithium ist eines der Salze die dann in diesen verschiedenen Fraktionen die da ausfallen dann irgendwann mal auftauchen.

00:17:03: Aber dann machen wir weiter mit der nächsten Frage Thema Flüssigmetall Batterie

00:17:10: der User mhh fragt auf YouTube mich würde eine ein Auto von Herrn Fichtner zur Flüssigmetall Batterie adressieren.

00:17:18: Ja überhaupt vielleicht erstmal für unsere anderen User Flüssigmetall Batterie gehört das ist jetzt tatsächlich auch

00:17:26: bisschen exotisches System ich weiß es nicht welches er genau mein dass ich kenne.

00:17:32: Eigentlich so richtig nur die Arbeiten des Massachusetts Institute of Technology ist MRT dazu

00:17:39: haben da hat man also irgendwie so einen großen Behälter und

00:17:43: der wird sehr sehr hoch erhitzt und dann hat man zwei Metalle die sich nicht mischen und dann kann man mit denen

00:17:51: wenn mit Elektroden kontaktiert kann man da Energiespeichern das sind dann aber auch so Anteile von Antimon und sowas dabei

00:18:03: haben das sind vergleichsweise seltene und auch giftige Metalle ich kann dazu wenig sagen ich

00:18:12: ich weiß dass das die die die Spannung die die Batterie liefert sehr niedrig ist in der Gegen von Frau von unterhalten im Volt oder sowas

00:18:22: und dass die Bestandteile halt sehr teuer sind mir ist derzeit kein kommerzielles System bekannt also es scheint

00:18:34: oder es könnte vielleicht für die stationäre Speicherung geeignet zu seinem Fahrzeug würde ich das mal ausschließen.

00:18:41: Aber ich fürchte dass es recht teuer ist und am Ende nicht besonders effizient.

00:18:47: Komme mal wieder zurück zu Fahrzeugen und LFP Akkus Detlef K fragt auch auf YouTube die Zyklen

00:18:54: Zyklen Angaben blfp Akkus variieren gewaltig das geht von 3000 Zyklen bis zu den genannten 10000 Zyklen

00:19:01: Bilder einige Hersteller einfach zu ängstlich bei den Angaben oder gibt es dann auch tatsächlich technische Unterschiede.

00:19:09: Ja es ist gibt technische Unterschiede und es sagt die Frage wird die Lebensdauer von so einem Akku noch mal definiert wird ne also im Fahrzeugbereich sagt man

00:19:21: na end-of-life also Ende der Lebensdauer ist dann erreicht wenn der Akku noch 80% Kapazität hat

00:19:28: dann baut man den außen verwendet in für was anderes manche warten vielleicht bisher total zusammenbricht

00:19:37: das hängt aber generell auch stark von der Art und Weise ab wie die Akku ist gebaut sind und wie sie auch gefahren wäre

00:19:47: na das da gibt's da so akustischen mehr auf Power ausgerichtet die haben da so dünne

00:19:54: aktiv Schichten anderes mehr auf Energiespeicherung in der Menge ausgerichtet haben dann dickere Schichten die altern unterschiedlich das muss man sich im Einzelfall genauer angucken Gründe dafür dass sie unterschiedlich altern könnten gibt es schon.

00:20:13: Vielleicht noch ganz kurz die Einordnung wenn sie das noch mal gegenüberstellen können Lithiumeisenphosphat-Batterien C Akkus

00:20:22: die Lebensdauer wenn du ganz kurz darauf eingehen welche ist langlebiger also generell sagt man das LFP also Eisenphosphat deutlich langlebiger sein soll.

00:20:33: Also 10000 Zyklen sind denkbar das sächlich.

00:20:37: Ja das sagt man also wenn wenn sie sich ein Haus Speicher kaufen in den Keller stellen um

00:20:46: und jetzt irgendwie Photovoltaik Strom oder zwischenzuspeichern der redet man typischerweise von 10000 Zyklen

00:20:55: Volkswagen hat mal für angekündigte LFP Akkus 3000 Zyklen genannt

00:21:02: bei NMC Akkus spricht man typischerweise von 2000 Zyklen aber das ist ja alles jenseits irgendeine

00:21:13: Notwendigkeit sage ich mal also wenn ich 2000 Zyklen habe und habe einen Akku der 500 km Reichweite bringt dann während es eine Millionen Kilometer also das reicht deutlich.

00:21:28: Bleibe bei genau diesem Thema

00:21:32: frag auf YouTube wie bekommt unter anderem Bio ID den Temperaturkoeffizienten von Lithiumeisenphosphat-Batterien bei Kälte lässt die sich Emmi stark nach Klammern Innenwiderstand steigt stark an

00:21:47: muss man die Batterie immer auf der richtigen Temperatur halten.

00:21:52: Vivaldi das genau macht es müssten sich ja einige gern also generell

00:22:00: muss man sagen der der User hat absolut recht bei LFP zur so toll das System sein mag bei tiefer time-temperature

00:22:10: DaWanda das Lied human nicht mehr so richtig schnell rein und raus muss ich das so ein bisschen vorstellen die die klassischen Speicher Materialien des sind so die Strukturen nicht vergleicht immer mit einem Blätterteig

00:22:26: modern zwischen die Schichten des liegt im Rhein krabbelt bei Eisenphosphat sind so Kanäle die

00:22:33: das Material durchziehen und Wenzel wenn das Material in der Kälte dann bisschen schrumpft dann wird es da sehr schnell ein gutes Video und deshalb kann es nicht mehr so gut rein und raus haben.

00:22:46: Ich vermute mal dass es machen im Prinzip wie Tesla auch wenn ich teslafahrer bin und kündige meinem Auto an dass ich demnächst laden möchte

00:22:59: dann temperiert sich der Akku das heißt der bringt es in sinnvollen Temperaturbereich die Temp die Batterie denkt ist Frühling und dann lässt sich ganz normal beladen.

00:23:12: Ich habe noch nicht mal mit jemandem gesprochen der hatte Bedenken sich den Lithiumeisenphosphat-Batterien den Keller zu stellen weil es da doch relativ kalt ist verglichen mit den anderen Räumen im Haus also die gibt es da so eine Art Temperatur Heizsystem die das ganze System sozusagen stabil hält

00:23:29: also ich weiß es nicht wie der Keller ist Conny

00:23:32: aussieht aber das ist ein Eiskeller ist bezweifle ich mal vermute mal dass ich nicht weniger als 15 Grad hat

00:23:41: und das ist auf jeden Fall nun kritisch.

00:23:44: Also wir reden hier über -20° oder sowas und da spielt es schon eine deutliche Rolle

00:23:53: und da hat er so ein so ein Lithiumeisenphosphat-Batterien nur noch knapp über 60% der Kapazität wenn man ihn nicht temperiert.

00:24:02: Ja Marcel befragt auf YouTube zum Thema Lithium

00:24:07: titanat Batterie sie halten ja 20000 Zyklen was sind denn die Besonderheiten Vor und Nachteile bei dieser Batterie

00:24:16: ja das ist eine Sache also die die LTO Akkus die kann man für so Anwendung verwenden wo man wirklich eine hohe Langlebigkeit braucht

00:24:26: die Lebensdauer ist also unglaublich mit dem 20000 genannten Zyklen

00:24:32: es ist denn auch sehr sicher muss man sagen.

00:24:37: Da wird also zu Erklärung der wird in der Minuspol in der Anode wird das Graphit durch

00:24:43: Titanoxid ersetzt eine bestimmte Form des Titanoxid

00:24:48: und und das kann das Lied Jim auch aufnehmen die Nachteile die man dabei in Kauf nehmen muss

00:24:57: die das Titanoxid es läuft bei einer bei einem höheren Spannungspotential also bei 1,5 Volt das heißt man hat dann halt geringere

00:25:07: die Verspannung oder die Batterie liefert eine geringere Spannung als als jetzt normaler Lithium-Ionen-Akku und am Ende des Tages wird dadurch auch die Speicherdichte deutlich geringer von dem System

00:25:23: wo finden die anwendung Ruf statt zu dir bewahr ich auch oder oder auch bei bei so zwischen puffern.

00:25:33: Wäre das ein Thema für eine neue Folge ich weiß nicht wie lange gibt's diese diese LTO Batterien ist da noch Potenzial drin ist dann noch Musik drin.

00:25:42: Kann ich wenig zu sagen also wir beschäftigen uns damit nicht aber die gibt's schon eine Weile auf dem Markt die haben haben ihre Nischen

00:25:52: aber doch da können wir gerne mal schauen wie da der aktuelle Stand ist ob sich da was tut ich weiß dass man beim Frauenhofer ins bei bei bei Fraunhofer versucht haben

00:26:06: die titanat Batterie ein bisschen stärker zu machen dass sie mir dass ich mir Energie speichern kann wie der aktuelle Stand ist kann ich im Moment nicht sagen.

00:26:21: Das bei einem am Hinterkopf und gehen zur nächsten Frage die kommt von jeffren Soest jeffren so sad auf YouTube stattgefunden zum Thema e-fuels

00:26:31: was ist mit dem Vorteil dass wir die e-fuels auch bei alten und vorhandenen Autos nutzen können

00:26:36: kein Elektroauto wird in der Produktion und bei der Herstellung des Akkus umweltfreundlicher sein

00:26:42: es ist richtig wenn man die wenn man zwei Annahmen macht erstens mal dass es e-fuels gibt.

00:26:51: Und zweitens dass man das Auto nach der Herstellung stehen lässt und nicht fährt.

00:27:00: Wenn ich jetzt die Gesamtlebensdauer mir anschaue von so einem Auto mit e-fuels oder oder mit

00:27:10: ja mit Batterien und vergleich das mal.

00:27:13: Wie der Treibhausgasemissionen gegeneinander dann stelle ich halt fest dass du so ein Sony fuel betriebenes Fahrzeug CO2 Bilanz aufweist

00:27:27: die ja die irgendwo bei einem Plug-in-Hybrid oder sowas liegt und dass dieses batterieelektrische Fahrzeug halt deutlich besser ist wir müssen halt sehen dass für die Herstellung

00:27:42: von e-fuels eine Unmenge an Energie aufgewendet werden muss also wir brauchen um die gleiche Kilometerleistung zu erreichen brauchen wir über den Weg des e-fuels etwa die achtfache elektrische Energie

00:27:57: Vergleich zur direkt elektrischen Variante und das macht das System unglaublich ineffizient

00:28:05: H&M.

00:28:08: Die die Vermutung des Users das war hier alte und vorhanden Autos nutzen könnte

00:28:17: das ist eine schöne Idee aber der Punkt ist es gibt keine e-fuels es gibt sie deshalb nicht weil also

00:28:25: es gibt sie in homöopathischen Mengen da gibt's hier und da ein Forschungsinstitut die zeigen dass das im Prinzip geht auf einer kleinen Pilotanlage

00:28:35: aber wenn man sich mal anschaut was der wirklich geplant ist

00:28:39: das größte Projekt was der Zeiten Vorbereitung ist das ist von Porsche zusammen mit Siemens Energy in Harmonie in Chile da will man dann mit Windenergie große Mengen herstellen.

00:28:54: Anna.

00:28:56: Da sind einige Dinge noch nicht so ganz klar muss ich sagen aber das Ziel soll sein bis etwa 2030 150 Millionen Liter e-fuels zu erzeugen

00:29:09: und dann den Porsche Usern nach nach Deutschland zur Verfügung zu stellen

00:29:17: das ist ein bisschen mehr als 1% des derzeitigen Kraftstoffbedarf

00:29:22: oder Kraftstoffverbrauchs in Deutschland und das im Jahre 2030 also vielleicht haben wir ja im Jahre 2040 mehr

00:29:31: aber die e-fuel zu werden vor allem gebraucht werden um sie in Flugzeugen oder Schiffen einzusetzen für den Betrieb dort weil da können sie mit Akkus wenig ausrichten während

00:29:43: e-fuels im Straßenverkehr reine Energieverschwendung.

00:29:49: Ja die aktuelle Regierung hat sich ja auch dazu schon positioniert und wir werden deswegen auch in den nächsten Wochen dazu auch noch mal eine Podcast Folge rausbringen

00:29:57: zum Thema okay.

00:30:00: Ja dann die nächste anmerkung und Frage von Jordi Saragossa zu Elektrifizierung von Arbeitsmaschinen und zwar merkt er an

00:30:10: Varta Batterie elektrisch ist das Ding für den rollenden das Ding für den rollenden schwungvollen den Verkehr sowohl LKW die auch PKW

00:30:19: aber wie geht das bei beweglichen Arbeitsmaschinen.

00:30:23: Also beispielsweise der lügende Traktor oder Caterpillar wie sieht das da aus ihrer Sicht aus.

00:30:30: Das ist eine gute Frage also ich habe ja neulich den Vorstandsvorsitz von von VW auf so einem elektrischen Traktor gesehen ich weiß allerdings nicht wie lange der damit rumfahren konnte

00:30:44: Arbeitsmaschinen haben mit Sicherheit eine sehr hohe es sehr sehr hohen Energiebedarf es könnte sein.

00:30:53: Ich mag es jetzt nicht mit Sicherheit sagen aber dass man da auch e-fuels einsetzen muss

00:31:01: das wird sich aber noch herausstellen ich glaube die großen Hersteller hat die arbeiten zurzeit auch an elektrischen Antrieben

00:31:08: da muss man mal schauen was am Ende dabei rauskommt

00:31:13: was natürlich ein Problem ist und es führt dazu dass es z.b. der ganze Lkw-Verkehr auch voll elektrisch oder fast gar komplett voll elektrisch sein wird ist dass die Betriebskosten von der photoelektrischen Variante natürlich dramatisch günstiger sind als

00:31:31: diese Freundin e-fuel werden.

00:31:34: Nächste Frage Herr Professor Fichtner Alexius fragt auf YouTube zu dem Thema CO2 Emission beim batterierecycling

00:31:43: hat man den Aufwand gegengerechnet wie viel CO2 anfällt wenn man z.b. nach Jahren den Akku wieder entsorgen musst oder recycelt wird bei Mobiltelefon sieht auch keiner die für Smartphones im Schrott London.

00:31:57: Tatsächlich ist es so dass dass das extrem von der

00:32:03: Art des Recyclings abhängen aber im Augenblick ist es so oder wird Batterie geschreddert und dann in den Ofen in dem Ofen aufgeschmolzen und verbrannten das geschmolzene Material enthält dann die ganzen wertmetalle

00:32:23: am das ist Energie aufwändig aber dabei.

00:32:29: Verwendet man auch die brennbaren Inhaltsstoffe der Batterie

00:32:34: wieder Elektrolyt das ist das Erich Sander Flüssigkeiten Lösungsmittel das brennt wie Benzin sage ich mal dann ist ja noch Kohlenstoff drin in den Elektroden dann und auch mit verbrannt wird insofern.

00:32:49: Regt sich der Prozess fast selbst und die CO2 Bilanz der C gesamt CO2 Bilanz ist das

00:32:57: meines Wissens enthalten weil man da ja die Ausgangsstoffe schon mit mit rein rechnet in Sonne sondern Lebenszyklusanalyse.

00:33:08: Gestern haben wir zwei Fragen oder besser gesagt auch kritische Anmerkungen

00:33:13: einmal von Jürgen Krekel auf YouTube und dann noch mal von Udo glasstetter auch auf YouTube die fragen woher kommt denn eigentlich der Strom für die E-Autos wie soll das überhaupt funktionieren.

00:33:26: Ja das ist ein Klassiker die Frage ist fast eine Murmeltier Frage weil sie immer wieder kommt die Frage ist erstmal wie viel Strom brauchen überhaupt

00:33:39: und da kann man ausrechnen wenn ich jetzt alle 48 Millionen Pkw auf vollelektrisch umstelle und belastet die Kilometerleistung im Jahr bei

00:33:54: dann brauche ich etwa 130 bis 150 Terawattstunden zusätzlich

00:34:02: Frage ist wie viel ist das im Augenblick ist der deutsche Strommarkt die Tempel so 650 Terawattstunden im Jahr

00:34:11: da kommen also diese 130-150 drauf das ist also 20 % mehr 20 bis 25% mehr.

00:34:21: Und das müssen wir in den nächsten 20 Jahren leisten das heißt wir müssen etwa 1% zubauen ja.

00:34:29: Das halte ich für machbar gleichzeitig und darüber wird selten gesprochen.

00:34:37: Darf man nicht vergessen dass wir im gesamten Verkehrssektor die fossilen Kraftstoff einsparen.

00:34:44: Und der Verkehrssektor hat eben einen Umfang von 750 Terawattstunden.

00:34:52: Arpoya das heißt wir brauchen 150 Terawattstunden zusätzlich sparen

00:34:58: also elektrisch sparen gleichzeitig 750 Terawattstunden ein das heißt wir haben 600 Terawattstunden unterm Strich gespart das ist.

00:35:10: Die gigantische Sparmassnahme die ich kenne ja also mehr kann man eigentlich kaum tun.

00:35:20: Peter Schulz hat eine folge Frage und zwar fragt er zum Thema der Strom zur Ladesäule erfragt auf YouTube einen wirklich

00:35:30: sachlich und fachlicher Vortrag in sie gehalten haben mein Manko in dem Vortrag der auch auf YouTube hier noch mal verlinkt ist von ihnen Herr Flechtner ist

00:35:38: woher soll der Strom an die Ladestation kommen bin in einer Großstadt in einer Straße nur 20 bis 30 e Autos gleichzeitig laden benötigen sie schon mehrere hundert Ampere welche Leitung sollen das ermöglichen.

00:35:54: Ja da Fragen sind Chemiker ich mich interessiert das natürlich auch und ich habe Kollegen die sind

00:36:04: aus dem aus der Elektrotechnik und dass das Zauberwort was ich da immer zu hören bekomme ist Mittelspannungsnetz.

00:36:14: Am das ist also die die Leistung ist ja ist ja immer ein Produkt

00:36:20: aus aus Spannung und dem Strom

00:36:25: das ist ja nicht der Strom alleine sondern wir müssen ja die Leistung anbieten und Mittelspannungsnetz das sind eben diese Kabel in Städten die so 10 bis 30 kV transportieren on.

00:36:40: Mit der Sache kann das möglich werden das heißt man muss dann noch mal möglicherweise Kabelverlegen

00:36:48: das ist richtig das jetzt in den Städten aber überall Leerrohre gibt sagen die das könnte

00:36:57: ohne allzu großen Aufwand möglich sein muss ich jetzt so glauben gebe ich jetzt einfach mal so weiter

00:37:06: unsere sieht bzw Tobias Hofer per E-Mail zu batteriekraftwerke in Deutschland wie sieht die zukünftige Rolle von großen Batterien in Megawatt Gigawatt Maßstab im Stromnetz beziehungsweise Energiemarkt aus welche Kraftwerke haben bisher diese Dienste übernommen.

00:37:23: Und wie ist die Reaktionsgeschwindigkeit von Batterien im Vergleich zu konventionellen Kraftwerken am Regelenergiemarkt.

00:37:31: Ja also die Frage geht so ein bisschen rein wie groß werden dann die Batterien sein für diese Aufgabe

00:37:41: und in welchem Zeitfenster Regeln die denn was du dazu muss man wissen dass es wenn irgendwo eine Überlastung Eintritt im Netz

00:37:49: dann wird die im Sekundenbereich derzeit geregelt durch entweder Schwungradspeicher oder oder Talsperren die dann geöffnet werden

00:38:01: und dann geht es dann immer weiter daran wenn dann.

00:38:06: Gaskraftwerke angefahren im minuten Bereich und ab 15 Minuten fahren dann auch Kohlekraftwerke hoch Batterien liegen im Augenblick im Regelbereich von Sekunden bis Minuten

00:38:20: na das heißt die sind quasi sofort verfügbar die können das Netz stabilisieren vor allem können aber im Augenblick noch keine großen Speicher Aufgaben übernehmen das ist vor allem zur Stabilisierung da haben das mag sich ändern

00:38:36: als Beispiel

00:38:39: würde ich gern mal bringen Projekt was derzeit in Kalifornien läuft dann baut man bei Monterey eine richtige Batterie auf einem ehemaligen Gaskraftwerk.

00:38:55: Anton das macht mir deshalb weil die Bevölkerung protestiert hat es sollten zwei neue Gaskraftwerke gebaut oder nen und die werden es durch diese Batterie ersetzt eine Batterie mit einer Speicherkapazität von 6 Gigawattstunden

00:39:09: kann man da einfach problemlos anklemmen weil die ganze Infrastruktur die Hochspannungsleitungen und sowas ist alles schon vorhanden und diesem Kraftwerk

00:39:18: SOA Sohn 6 Gigawattstunden der Anlage die kann

00:39:26: Strom Zwischenprüfung für eine Million Haushalte über den gesamten Tag.

00:39:32: Das heißt da kann man dann auch schon mal so so Perioden überbrücken von

00:39:38: ein zwei Stunden für x Millionen Haushalte oder halt eine längere Periode für für einen geringerer Anzahl

00:39:47: es geht dort in Kalifornien natürlich vor allem um die Frage wie

00:39:53: wie Puffer ich diesen Tag Nacht Rhythmus ab ja und dass das machen die eben sehr gut damit

00:40:00: gibt ja auch schon in Deutschland erste batteriekraftwerk in Schwerin und jardelund die bewegen sich aber meistens eher so im im Megawatt Bereich haben sie eine Antwort dafür.

00:40:13: Darauf warum es in Deutschland noch nicht größere batteriekraftwerke gibt

00:40:17: wir für jeden Interessierten sie können mal auf elektricity map.org gehen dort sieht man sozialen in Echtzeit die Herkunft unserer unseres Stroms grundsätzlich gibt es sehr wenig großformatiges Speicherbatterie speichern in diesem Land warum ist das so.

00:40:34: Naja also Batteriespeicher sind auch noch relativ teuer im Moment muss man sagen dass es sich zwar fast täglich am ändern aber es ist immer noch relativ teuer und dann ist es auch nicht so einfach wie man denkt also der größte ist größte mir bekannte Projekt in Deutschland sind 250 Megawatt

00:40:53: Speicher in Kupferzell im Hohenlohischen der wird im Augenblick zurückgehalten weil es Protest in der Bevölkerung

00:41:02: da frage ich mich tatsächlich woher das kommt das sind möglicherweise irgendwelche

00:41:09: politischen Gruppierungen oder oder

00:41:13: Leute die halt generell der Meinung sind erneuerbare Energie und ihre Zwischenspeicherung ist Teufelswerk

00:41:20: na das darf ja dann auch nicht gelingen weil es wurde ja immer sofort aus gesagt also wird man dann auch die Lösungen torpedieren

00:41:29: die zum Gelingen beitragen und das da finden sich natürlich immer Leute die besorgt sind aus

00:41:35: was weiß ich für einem Grund zu ob weil da so eine Batterie irgendwo in der Landschaft steht

00:41:40: das ist ja schade aber das ist halt eine Sache die auch ein bisschen typisch ist hier in Deutschland.

00:41:48: Gehen wir mal zur nächsten Frage und zwar fragt Christian Wetzel per E-Mail zu Lithium-Schwefel-Batterien

00:41:56: es gibt zwei Firmen die behaupten kurz vor der Serienfertigung von Lithium-Schwefel-Batterien zu sein die australische Firma iss energy und lüthen aus den USA es gab zuvor Startup Cindy an Lithium-Schwefel-Batterien z.b. oxis energy das schien aber noch weit weg

00:42:15: weit weg von Serienprodukten wie sehen Sie die Erfolgschancen.

00:42:19: Ja die müssen schauen dass ich schnell auf den bar.com oxis energy ist mittlerweile insolvent

00:42:29: argenada gab's noch eine andere Firma seien Power die haben sich jetzt auch eher auf andere Themen spezialisiert feststoffbatterien und so weiter.

00:42:42: Die haben es einfach nicht geschafft liegt im Schwefel Batterien anzubieten die ausreichend stabil waren und gut bezahlbar.

00:42:51: Zu Lithium-Schwefel-Batterien muss man vielleicht sagen das ist natürlich der schöne Sache wäre

00:42:57: wenn man im Pluspol anstatt dieser ganzen der Metalle wird Nickel oder Kobalt oder sowas einfach nur Schwefel und Kohlenstoff hätte

00:43:05: Schwefel ist im Megatonnen Maßstab praktisch kostenlos verfügbar aus Entschwefelung es Anlagen.

00:43:15: Und hat eine hohe Speicherkapazität aber die Dinge altern schnell die Schwefel Chemie ist ziemlich kapriziös und der Schwefel macht ein Haufen Unsinn den er eigentlich tun sollte in der Batterie das sind Griff zu kriegen ist eine Herausforderung

00:43:29: wenn es den jetzt gelungen ist das zu stabilisieren

00:43:37: Allerherzlichste Glückwünsche 1 Anwendungsgebiete werden vor allem in luftgetragenen Anwendungen also Drohnen oder.

00:43:47: Volocopter oder Modellflieger oder sonst irgendwas weil die Batterien sehr leicht sind.

00:43:55: Leichter als eine Lithium-Ionen-Batterie aber sie wären auch deutlich voluminöser das heißt die bräuchten mehr Platz als bisherige Batterien das macht sie z.b. fürs Auto ungeeignet.

00:44:08: Deshalb konntest du auch nicht in Frage aber für alles was irgendwie eine leichte Batterie braucht da würden die sich eignen schauen wir mal ja ob es schaffen.

00:44:20: Martin Hilpert fragt per E-Mail zu Superkondensatoren welche Entwicklungs Horizont werden für Superkondensatoren erwartet im Baum hört man da eigentlich so vergleichsweise wenig dazu.

00:44:33: Superkondensatoren sind heißes Thema in der Forschung also ein superkondensator ist also ein elektrischer Speicher der sehr schnell aufgeladen werden kann, zehnmal schneller als eine Batterie

00:44:47: und dir aber gleichzeitig eine zehnmal geringere Speicherkapazität hat zu mal über den Daumen gepeilt

00:44:55: am Ziel ist im Augenblick die Geschwindigkeit beizubehalten und die Speicherkapazität zu erhöhen und die praktischen die Nähe von der Batterie zu bringen das kann man

00:45:08: verschiedenen Ansätzen kann man da in die Nähe kommen

00:45:12: und ich würde mal erwarten dass in den nächsten Jahren auch das ein oder andere Produkte auf dem Markt kommt die Firmen sind dann natürlich sehr dran interessiert.

00:45:24: Jetzt kommt die letzte Frage ein bisschen provokant der Pflicht mehr zum Thema der Siegeszug von Elektroautos von Alf

00:45:32: Fred von auf YouTube Herr Fichtner

00:45:36: das ist ihre Sichtweise wo ist die Sichtweise eines anderen Forschers er das alles anders sieht

00:45:42: gibt es tatsächlich Leute die ich sag mal renommierte Forscher die der Elektromobilität noch sehr skeptisch gegenüber stehen.

00:45:53: Also möglicherweise emeritierte Forscher aktive Forscher eher weniger.

00:46:01: Ich mal so sagen ich bin ja Wissenschaftler und.

00:46:05: Als Wissenschaftler hat man gelernt das zu beobachten was um einen herum geschieht.

00:46:11: Und was ich beobachte ist dass z.b. im Jahr 2021

00:46:19: die Neuzulassungen von Batteriefahrzeuge in Europa erstmals höher waren als die Neuzulassungen von Diesel-Pkw in Europa

00:46:28: und dieser Aufwärtstrend der setzt sich im Augenblick fort also wenn jemand begründete Zweifel hat.

00:46:36: Dass das alles passiert oder dass es dass es so weitergehen wird

00:46:44: magadi Vorbringen als Wissenschaftler ist mal auch gewohnt mal über seinen eigenen Horizont hinaus denken zu müssen ja und und auch neue Dinge zu lernen also ich würde bitten dass er die Argumente vorbringen und vor allem auch Alternativvorschläge macht

00:47:03: also was soll denn am Ende des Tages die Alternative sein dafür die dann eine bessere Lösung darstellt darüber kann man dann diskutieren und da würde ich den User einfach einladen mich

00:47:18: wegzudiskutieren aber zu kontaktieren das war jetzt aber tatsächlich keine Antwort auf die Frage gibt es Leute die

00:47:26: wie das im Moment jedenfalls noch anders einschätzen als die ich persönlich

00:47:32: kenne kein ich kenne einige die das sehr bedauern dass es so läuft Leute die jetzt im Bereich Verbrennungsmotoren ihre Meriten haben und dir das natürlich mit einem weinenden Auge sehen was da im Augenblick passiert

00:47:48: aber das ist passiert ich glaube das bezweifeln sie auch nicht.

00:47:52: Ich habe nur dich ein ganz tolles Video von Harald Lesch gesehen der sich das ein bisschen anders positioniert als Vorjahr noch aber.

00:47:58: Auch er ist ungeschminkt insofern Wissenschaftler als Wissenschaftler natürlich gut

00:48:05: Herr Professor Fichtner wir sind am Ende unserer Fragen für diesen Podcast für dieses Video wenn sie es da draußen noch

00:48:12: weitere Fragen haben dann stehen Sie uns die doch bitte eine E-Mail an Patrick Punkte Rose net KIT. EDU oder an Daniel. Messling et KIT

00:48:21: . EDU das würde uns freuen aber vielleicht darüber Twitter at Helmholtz Ulm oder at Cluster

00:48:27: Polis wie gesagt wir würden uns freuen wenn Sie ein Like da lassen wenn ihr uns abonnieren das war's für diese Folge vielen lieben Dank Herr Fichtner vielen Dank

00:48:36: Daniel bist du nächste Mal.

00:48:38: Dann tschüss dein Wind Geladen der Batteriepodcast.

00:48:47: Daniel Messling.

00:48:49: Music.