Grüne Batterie: Umweltfreundliche Technologie aus Wiener Neustadt könnte für nachhaltige Veränderungen sorgen

Im Kompetenzzentrum für elektrochemische Oberflächentechnologie – CEST – wurde nun der Prototyp für die erste grüne Batterie vorgestellt. Hier verzichtet man auf seltene Rohstoffe oder Metalle, sondern vertraut auf organische Verbindungen. Dadurch wird die Technologie nicht nur resilienter gegenüber unsicheren Lieferketten, sondern auch deutlich umweltfreundlicher.

Kommt die nächste revolutionäre Erfindung aus dem niederösterreichischen Wiener Neustadt?

Es geht um nachhaltige Veränderungen mit Blick in Richtung Umweltschutz. Vor allem auch mit dem Schwerpunkt Energie sparen. In Wiener Neustadt hat man nun vielleicht das Fundament geschaffen.

Es sind zwei Glaskolben, die im Kleinen zeigen, wie einmal die Strom-Speicherprobleme im Großen gelöst werden könnten. Es geht hier um die Stickstoff-, Kohlenstoff- sowie Sauerstoffverbindungen, die in Zukunft Strom speichern sollen. Sie sind komplett organisch, flexibel und kommen ohne die begehrten Rohstoffe auf.

Aktuell sind in vielen Geräten klassische Lithium-Ionen-Akkus zu finden. Jedoch haben diese Batterien ein paar Nachteile: Einerseits ist die Produktion mit hohen Emissionen verbunden, man kann sie eigentlich nicht recyclen und um die Batterien produzieren zu können, benötigt man Lithium – und das Lithiumvorkommen ist ungleich auf der Erde verteilt.

Die neue grüne Batterie könnte für nachhaltige Veränderung sorgen. Vor allem könnten auch etwaige Akkus in Smartphones demnächst umweltfreundlicher werden. Mitunter auch eine bessere Laufzeit liefern. Wer etwa das Smartphone intensiv nutzt, muss dieses in weiterer Folge auch gleich mehrmals am Tag aufladen.

Wer etwa gerne spielt oder auch das Glück auf die Probe stellt – etwa über ein Casino auf https://coincierge.de/online-casinos/casinos-ohne-oasis/ -, der strapaziert hier schon die Akkulaufzeit. Vor allem dann, wenn dann auch noch im Online Casino der Livestream für das Live Casino aktiviert wird.

Das Redox Flow-Speichersystem

In Wiener Neustadt betrachtet man den Stromspeicher aus einer völlig neuen Perspektive. In einem organischen Redox Flow-Speichersystem wird die elektrische Energie in chemischen Verbindungen gespeichert. Die zwei organischen Lösungen tauschen dann mithilfe von elektrischer Energie die Elektronen aus, die, wenn die beiden Lösungen zusammenfließen, neuerlich Energie freisetzen.

Dafür werden nur die Elemente Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff benötigt. Da organische Moleküle Elektronen leicht aufnehmen und wieder abgeben können, ist der Projektleiter Christian Pichler überzeugt, dass man jedes Molekül mit ein oder zwei Elektronen aufnehmen und abgeben kann, je nachdem, ob die Energie gespeichert werden soll oder man sie zurückgeben möchte.

Die große Herausforderung liegt darin, dass man die organischen Verbindungen derart designen muss, dass sie nicht nur stabil sind, sondern auch wiederverwendet werden können. Die Molekülstrukturen sind am Institute of Science and Technology – ISTA – in Klosterneuburg entwickelt worden. „Das kann man sich ähnlich vorstellen wie bei der Medikamentenherstellung. Da stellt man auch das Molekül künstlich her“, so Pichler.

Pichler ist jedenfalls zuversichtlich, dass in fünf bis zehn Jahren die ersten Serienfertigungen der organischen Redox Flow-Batterien durchgeführt werden können. Er empfiehlt die Technologie in erster Linie Kommunen mit eigener Windenergie- oder PV-Produktion sowie Energiegemeinschaften, die über mehrere Tage den selbst produzierten Strom speichern müssen. Pichler könnte sich auch vorstellen, dass die Technologie auch als Backup-System für Industrieparks genutzt werden kann.

Ist die neue Technologie wettbewerbsfähig?

„Wenn ich mehr Energie speichern möchte, mache ich einfach viel größere Fläschchen, wenn ich mehr Leistung aus der Batterie ziehen möchte, dann kann ich die Elektroden einfach vergrößern”, so Pichler, der überzeugt ist, nach oben gibt es bei der Skalierbarkeit keine Grenzen. So hätte die Batterie im Idealfall die Größe eines Schiffscontainers.

Noch ist aber unklar, wie wettbewerbsfähig die neue Technologie ist. Auch wenn Pichler damit rechnet, dass es bei industrieller Fertigung mit organischen Redox Flow-Batterien eine Konkurrenz zur Lithium-Ionen-Batterie gibt, können ohne industrielle Fertigung kaum Aussagen darüber getroffen werden, wie hoch die Produktionskosten wirklich ausfallen.„Vor 15 bis 20 Jahren hat man gesagt, Lithiumbatterien sind viel zu teuer und plötzlich hat die Massenproduktion eingesetzt, und auf einmal ist der Preis hinuntergegangen”, so Pichler.

300.000 Euro werden in CEST fließen

Das Land Niederösterreich ist voller Hoffnung und hat bereits viel Geld in das Projekt investiert. Das Land ist für das CEST der größte Geldgeber – rund 300.000 Euro fließen hier über einen dreijährigen Zeitraum in die organische Redox Flow-Batterien. Somit wird den Wissenschaftlern eine Grundlage gesetzt, mit denen dann am Ende um internationale Förderung angesucht werden kann.

Im Zuge der Forschungs-, Technologie- und Innovationsstrategien hat das Land Niederösterreich stets in vielversprechende Forschungsprojekte investiert. Schließlich geht es hier auch um den Wettbewerb der besten Ideen. Rund 8,5 Milliarden Euro stehen für das Jahr 2025 zur Verfügung. Neben Umwelt und Ressourcen wird vor allem auch in die Künstliche Intelligenz investiert werden.