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Energiewende: Batterie und Kondensator vereinen

Im Projekt FastStorage BW II testet das KIT ein Hybridsystem, das die Bewegungsenergie von Maschinen zurückgewinnen und effizienter speichern kann.
Energiewende: Batterie und Kondensator vereinen
Modulherstellung der Powercaps: Ein Roboter verschweißt einzelne Zellen zu Modulen, die anschließend zu einem Energiespeicher verschaltet werden. (Bild: KIT)

Eine intelligente Energienutzung ist für das Gelingen der Energiewende unerlässlich. Deshalb sucht die Industrie nach Lösungen, um die Bremsenergie der vielen Maschinen in Deutschland zurückzugewinnen. Doch noch gibt es keinen passenden Speicher für die so erhaltene Energie. Notwendig wäre ein Hybridspeicher, der die ergänzenden Eigenschaften von Batterien und Kondensatoren vereint. Die weitere Entwicklung dieser Powercaps genannten Hybride treiben das KIT und seine Partner im vom Land Baden-Württemberg mit 25 Millionen Euro geförderten Projekt FastStorage BW II nun voran.

Projekt FastStorage BW II: Powercaps können doppelt so viel Energie speichern

„Ressourcen effizient nutzen erfordert auch die Rückgewinnung von Energie“, so Thorsten Grün vom KIT, der die Arbeiten im Projekt FastStorage BW II am KIT koordiniert. Bisher wird elektrische Energie hauptsächlich in Batterien oder Kondensatoren gespeichert. Aber für viele Anwendungen in der Industrie sind beide nicht optimal: Eine Batterie kann viel Energie aufnehmen und lange speichern, aber benötigt lange Ladezeiten, hat eine begrenzte Lebensdauer und die Zahl der Ladezyklen ist beschränkt. Ein Kondensator nimmt Energie schnell auf und ist langlebig, hat aber nicht die Speicherkapazität und -dauer einer Batterie.

Das Projekt FastStorage BW II entwickelt nun eine passende Lösung: ein Hybridsystem, welches die Stärken beider Energiespeicher vereint. Die sogenannten Powercaps können etwa doppelt so viel Energie wie klassische Kondensatoren speichern und gleichzeitig theoretisch bis zu 10-mal mehr elektrische Leistung bereitstellen wie eine Batterie.

Grundstein für eine serielle Fertigung soll gelegt werden

Das KIT entwickelt, baut und testet nun die Speicher-Prototypen, die aus Powercap-Zellen bestehen: Es wird untersucht, wie man die Speichermodule per Roboter teil-automatisch verschweißen kann und dabei Schweißparameter und Prozessgeschwindigkeit optimiert. Ein passendes Gehäusedesign wird entwickelt, welches eine homogene Zellbelastung und ausreichende Kühlung gewährleistet. Von zentraler Bedeutung wird die Entwicklung einer angemessenen elektronischen Betriebssteuerung sein, welche den sicheren und ökonomischen Betrieb des Moduls überwacht.

In FastStorage BW II nun der Grundstein für eine serielle Fertigungsanlage für Powercaps in Baden-Württemberg gelegt werden. Das Projekt wird vom Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg mit insgesamt 25 Millionen Euro gefördert und vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (FhG IPA) in Stuttgart koordiniert. Neben dem KIT sind VARTA, SEW, Viastore, FhG ICT, ISW, EEP, ZSW, Freudenberg, IFSW, FESTOOL, Daimler und Porsche als Projektpartner beteiligt.


Informationen zu der Funktionsweise der Powercaps in der Pressemitteilung des KIT


kes/sps, 29.10.2015