Goslar. Zink-Luft-Knopfzellen sind als günstige, sichere und zuverlässige Energiequellen in fast jedem Haushalt vorhanden. Die kleinen Batterien stecken zum Beispiel in Uhren, Taschenrechnern und Hörgeräten. Wie wäre es, diesen etablierten Energiespeicher wieder aufladbar zu machen und Leistung und Energieinhalt deutlich zu vergrößern? Dieser Frage widmet sich das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 1,5 Millionen Euro geförderte Projekt „ZiLsicher“.
„Das Konsortium verfolgt das Ziel, in den kommenden drei Jahren einen Zink-Luft-Akku als sicheren elektrochemischen Speicher für emissionsarme und explosionsgeschützte Industriebereiche zu entwickeln“, erläutert Dr. Christine Minke. Sie hat den Verbundantrag am Forschungszentrum Energiespeichertechnologien (EST) der TU Clausthal entwickelt und koordiniert.
Wissenschaft und Unternehmen arbeiten unter der Leitung der Firma VARTA Microbattery in einem Projekt zusammen, um Industriebereichen mit teilweise strengen Emissionsauflagen, wie der dezentralen Stromversorgung in urbanen Gebieten oder der Grundlastdeckung bei Baumaschinen und Schiffen, eine neue Variante der sicheren und kostengünstigen Energieversorgung zu ermöglichen. Zum Projektstart kamen alle Partner Ende Januar auf dem „EnergieCampus“ der TU Clausthal in Goslar zusammen. Professor Thomas Turek vom Clausthaler Institut für Chemische und Elektrochemische Verfahrenstechnik stellte an diesem Standort die Labore vor, in denen seine Arbeitsgruppe Tests an 100-Quadratzentimeter-Zellen mit strömenden Elektrolyten durchführen wird. „Unser Fokus liegt auf der Untersuchung der Alterungseffekte der Systemkomponenten“, so Professor Turek. Ziel sei es, einen möglichst zyklenstabilen Zink-Luft-Akkumulator mit hoher Energiedichte, Energieeffizienz und maximaler Ausnutzung des Aktivmaterials zu entwickeln.
Neben der TU Clausthal nimmt noch eine weitere Mitgliedsuniversität des Energie-Forschungszentrums Niedersachsen am Vorhaben teil: Die TU Braunschweig übernimmt unter anderem die Herstellung von Zinkelektroden mittels lösemittelbasierter Beschichtung von Metallgeweben mit Zinkpartikeln, welche von der Goslarer Grillo-Werke AG beigesteuert werden. Darüber hinaus gehört auch das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut in Goslar dem Konsortium an, das sich um eine kompakte und kostengünstige Gasdiffusionselektrode bemüht, die durch Ultrakurzpulslaserprozesse hergestellt werden soll.
Weitere Projektpartner sind die Firma Eisenhuth GmbH aus Osterode am Harz als Spezialisten für Polymerbauteile, die Covestro Deutschland AG aus Leverkusen, die ihr Know-how zur Herstellung von Gasdiffusionselektroden einbringt, und aus München die Alantum Europe GmbH, ein führendes Unternehmen auf dem Gebiet der metallischen Schäume. Das Konsortium wird insgesamt von Dr. Martin Krebs von der VARTA Microbattery koordiniert. Am Firmensitz in Ellwangen bei Nürnberg soll auch das angestrebte 100-Watt-Demonstratorsystem aufgebaut werden.
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