Elektrochemische Energiewandler und -speicher

Weltweit steigt der Energiebedarf. Gleichzeitig sind fossile Brennstoffe begrenzt, und über die Energiegewinnung aus Kohle und Atomspaltung wird kontrovers diskutiert.
Der Energiemix wird sich in den kommenden Jahren deshalb radikal verändern. Zu den wichtigsten Zielen der Bundesregierung bis 2050 zählt u.a. der Ausbau der erneuerbaren Energien auf 60% des Bruttoendenergieverbrauchs bzw. 80% des Bruttostromverbrauchs.
Um saisonale und wetterbedingte Schwankungen der Energiegewinnung auszugleichen, werden neue Energiespeicher benötigt. Eine Möglichkeit bieten elektrochemische Speicher, die vor allem dezentral zum Einsatz kommen, beispielsweise Elektrolyseure und Brennstoffzellen zur Wasserstoff-Erzeugung bzw. -Verbrennung, Doppelschichtkondensatoren sowie Redox-Flow-, Lithium-Ionen- und Zink-Luft-Batterien im Vordergrund.

Am DECHEMA-Forschungsinstitut werden seit mehr als zehn Jahren Katalysatoren und Gasdiffusionselektroden für Brennstoffzellen wie z.B. Direktmethanol- (DMFC), Wasserstoff- (H2-PEM), Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) sowie für Zink-Luft-Batterien in verschiedenen Forschungsvorhaben untersucht. Des Weiteren werden Werkstoffe für stark aufkohlende Umgebungen und hoch aggressive Atmosphären entwickelt, die zum Beispiel in der SOFC und im Methanolreformer eingesetzt werden. Das Hauptziel des Clusters besteht darin, die in den Arbeitsgruppen vorhandenen Expertisen zu bündeln und in konkrete Projektideen zum Forschungsschwerpunkt "Elektroden für Energiewandler und -speicher" zu überführen. Anwendungsspezifische Fragestellungen werden zusammen mit weiteren Experten aus Forschung und Industrie in Workshops diskutiert.