EAST: Ener­gie­in­fra­struk­tur muss sich zu dezen­tra­ler Land­schaft aus Erzeu­gung und Ver­brauch wandeln

Dr. Matthias Schulz. Foto IKTS

Inter­view mit Dr. Mat­thias Schulz vom Fraun­ho­fer IKTS in Herms­dorf

Dabei werden neben Bat­te­rien auch andere Tech­no­lo­gien von Nöten sein, um diese Mam­mut­auf­gabe auf dem Weg zur 0‑CO2 Gesell­schaft zu meis­tern.

Am 16./17. Sep­tem­ber 2019 startet die erste EAST Energy And Storage Tech­no­lo­gies exhi­bi­tion & con­fe­rence im Con­gress­Cen­ter der Erfur­ter Messe. In loser Folge inter­viewt im Vorfeld AKTUELLES Redner, die in den ver­schie­de­nen Work­shops mit ihren Themen zum Gelin­gen der EAST bei­tra­gen. Heute gelten die Fragen Dr. Mat­thias Schulz, der im Work­shop Tech­no­lo­gien über kera­mi­sche Natrium-Batterien als kos­ten­güns­tige sta­tio­näre Strom­spei­cher mit ein­hei­mi­scher Wert­schöp­fung berich­tet.

Sie leiten die Arbeits­gruppe „Sta­tio­näre Ener­gie­spei­cher“ in der Abtei­lung „Sys­tem­in­te­gra­tion und Tech­no­lo­gie­trans­fer“ des Fraun­ho­fer IKTS in Herms­dorf. Welche Schwer­punkte ver­folgt ihre Arbeits­gruppe?

Schulz: Meine Arbeits­gruppe setzt sich aus 10 Wis­sen­schaft­lern, Dok­to­ran­den und Tech­ni­kern zusam­men. Wir befas­sen uns mit ver­schie­de­nen Tech­no­lo­gien zur Ener­gie­spei­che­rung, wobei „Kera­mi­sche“ Bat­te­rien im Moment einen großen Schwer­punkt dar­stel­len. Unser Fokus liegt bei allen Akti­vi­tä­ten auf der Ent­wick­lung von nicht Lithium basier­ten Tech­no­lo­gien für die sta­tio­näre Spei­che­rung. Aus­ge­hend von Werk­stoff­ent­wick­lun­gen befas­sen wir uns mit Zell­ent­wick­lun­gen und elek­tro­che­mi­schen Metho­den zur Bewer­tung der Werk­stoffe und Zell­kon­zepte. Mit Hilfe von Kol­le­gen aus anderen Arbeits­grup­pen bear­bei­ten wir die gesamte Wert­schöp­fungs­kette bis hin zum Batterie-Prototypen.

Gemein­sam mit den Fraunhofer-Forschern Prof. Michael Stelter, Dr. Roland Weidl, Heidi Dohn­dorf, Lutz Kiesel, Martin Hof­acker und Ben­ja­min Schüss­ler haben Sie eine kera­mi­sche Bat­te­rie ent­wi­ckelt, die voll­stän­dig aus unkri­ti­schen und ein­hei­mi­schen Roh­stof­fen her­ge­stellt wird. Worin liegen weitere Beson­der­hei­ten dieser Bat­te­rie?

Bei hoher Ener­gie­dichte von 110 Wh/kg ist der Bat­te­rie­typ extrem sicher und sehr robust. Die „Chemie“ der Zelle ist ver­gli­chen mit Li-Ion Bat­te­rien nicht anfäl­lig gegen Über­la­dung. Kri­ti­sche Zustände die zum Brand oder gar zur Explo­sion führen, können nicht auf­tre­ten. Auch ist das Ent­wei­chen gefähr­li­cher Gase aus­ge­schlos­sen. Die Bat­te­rien können somit ohne weitere Sicher­heits­maß­nah­men in Gebäu­den instal­liert werden. Auf­grund der His­to­rie der Tech­no­lo­gie sind prin­zi­pi­ell Lebens­dau­ern von über 10 Jahren mit über 4500 Voll­zy­klen nach­ge­wie­sen. Auch das Recy­cling der Bat­te­rien ist kein Problem. Die Zellen werden als wert­vol­ler Sekun­där­roh­stoff von der Stahl­in­dus­trie gekauft, was öko­no­misch äußerst vor­teil­haft ist.

Am 8. April 2019 haben Sie hierfür den Thü­rin­ger For­schungs­preis in der Kate­go­rie „Ange­wandte For­schung“ erhal­ten. Können Sie diese Ehrung noch einmal Revue pas­sie­ren lassen?

Die Aus­zeich­nung mit dem Thü­rin­ger For­schungs­preis ist für mich und das Team eine große Ehre. Die Arbei­ten an diesem Bat­te­rie­typ haben 2012 mit der Finan­zie­rung eines Grund­la­gen­pro­jek­tes durch das Land Thü­rin­gen (For­scher­gruppe) begon­nen. Im Lauf der Jahre wurde das Thema sys­te­ma­tisch weiter bear­bei­tet, so dass im Januar diesen Jahres der Tech­no­lo­gie­trans­fer an ein Indus­trie­un­ter­neh­men gestar­tet ist. Diesen Ent­wick­lungs­zy­klus in Gänze mit­zu­er­le­ben und durch einen Preis gewür­digt zu werden, ist sicher etwas Ein­ma­li­ges im Leben eines Wis­sen­schaft­lers.

Defi­nie­ren Sie die Rolle von Ener­gie­spei­chern im Gesamt­kon­text der Ener­gie­wende.

Ohne Ener­gie­spei­cher wird es nicht gehen! Das zeigen so ziem­lich alle Pro­gno­sen. Die Ener­gie­in­fra­struk­tur wird sich zu einer dezen­tra­len Land­schaft aus Erzeu­gung und Ver­brauch wandeln müssen. Ohne Spei­cher im Netz funk­tio­niert das nicht. Dabei werden neben Bat­te­rien auch andere Tech­no­lo­gien von Nöten sein um diese Mam­mut­auf­gabe auf dem Weg zur 0‑CO2 Gesell­schaft zu meis­tern.

Nennen Sie abschlie­ßend Her­aus­for­de­run­gen, die, ihrer Ansicht nach, zum posi­ti­ven Gelin­gen der Ener­gie­wende noch bevor­ste­hen.

Aus meiner Sicht müssen ins­be­son­dere die poli­ti­schen und gesell­schaft­li­chen Rah­men­be­din­gun­gen geschaf­fen werden. Es muss öko­no­misch sinn­voll werden erneu­er­bare Ener­gien zu nutzen. Dies kann am besten durch Schaf­fung von Anrei­zen für die „Erneu­er­ba­ren“ und Abschaf­fung von Sub­ven­tio­nen für die „Fos­si­len“ erfol­gen. Verbote halte ich nur begrenzt für ziel­füh­rend. Tech­no­lo­gisch ist alles schon jetzt möglich. Wei­ter­hin ist es an uns Ver­zicht zu üben. D.h. Ener­gie­spa­ren, wo es nur geht.


Gekürzt. Das kom­plette Inter­view ist hier auf der Seite vom Verlag VI‐Strategie nach­zu­le­sen.

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