Neue Speichertechnologie entwickelt
Energie schneller laden und länger speichern
Zur effizienten Energienutzung gehört auch, bereits einmal eingesetzte Energie möglichst oft zu nutzen. Energierückgewinnung ist ein Schlüssel dazu. Doch häufig scheitert Rekuperation daran, dass geeignete Speicherlösungen fehlen. In dem vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden- Württemberg geförderten Projekt »FastStorageBW II« entwickelte ein Konsortium aus Industrie und Forschung einen neuen Hybridspeicher mitsamt seiner Fertigungsmethodik zur serienfähigen Produktion.
Für die mehrfache Nutzung einmal eingesetzter Energie sind Energiespeicher erforderlich, die Energie äußerst schnell aufnehmen und bereitstellen können sowie über eine große Anzahl von Lade- und Entladezyklen verfügen. Diese Anforderungen sind bisher auf zwei Speichermedien verteilt. Batterien können viel Energie aufnehmen, brauchen aber relativ viel Zeit zum Laden; Kondensatoren hingegen sind in der Lage, Ladungen sehr schnell aufzunehmen und wieder abzugeben, können Energie aber nicht sehr lange halten. Außerdem reicht ihre Speicherkapazität nicht aus.
Sogenannte »PowerCaps« sollen jetzt die Vorteile von Batterie und Kondensator vereinen. Der neue Hybridspeicher wurde in dem Gemeinschaftsprojekt »FastStorageBW II« entwickelt. »Unser Ziel war, einen Hybridspeicher zu entwickeln, der die Eigenschaften von Kondensator und Batterie kombiniert. Seine Vorteile sollte er in verschiedenen Demonstratoren zeigen. Dazu war die Herstellung von Musterzellen hoher Qualität notwendig. Außerdem mussten die Projektpartner bei der Entwicklung der Module und Batteriemanagementsysteme eng zusammenarbeiten«, erklärt Projektleiter Peter Kitzler vom Fraunhofer IPA.
Die Wissenschaftler setzten die entwickelten Hybridzellen in drei unterschiedlichen Demonstratorsystemen ein und prüften ihre Tauglichkeit ausführlich im Rahmen von Feldversuchen. Dazu wurden Module inklusive eines Batteriemanagementsystems entwickelt und in die Demonstratoren integriert. Als geeignete Anwendungen wählten die Experten Regalbediengeräte und fahrerlose Transportsysteme aus der Intralogistik sowie die Bordnetzstabilisierung aus dem Automotivebereich.
»Ein weiteres Projektziel war die Vorbereitung der Fertigungsmethodik für eine spätere Großserienproduktion. Dabei wurden Optimierungen verschiedener Einzelschritte entwickelt und umgesetzt«, ergänzt Peter Kitzler. Neben der klassischen Produkt- und Prozessentwicklung wurden auch mögliche Materialien für spätere Produktgenerationen, neue Konzepte für die Elektrodenherstellung und ein bipolares Zellkonzept untersucht. Ein weiterer Fokus lag auf dem Einsatz kostengünstiger und umweltschonender Elektrodenmaterialen sowie deren Verarbeitungsprozessen.
Mehr Informationen zum Fraunhofer IPA:
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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA |
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Nobelstrasse 12 |
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70569 Stuttgart |
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Telefon: +49 711 970-00 |
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Telefax (Zentrale) +49 711 970-1399 |
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www.ipa.fraunhofer.de |
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