Ein neues Produktionskonzept stellt Batteriepacks für stationäre Energiespeicher sicher, kostengünstig und flexibel her. Und: Die Fertigung neuartiger organischer Solarzellen wird mit einem Beschichtungsverfahren nachhaltig.
Stationäre Speichersysteme spielen für künftige Energiesysteme mit einem hohen Anteil an fluktuierenden erneuerbaren Energien wie aus Solar- und Windkraft eine entscheidende Rolle. Sichere, hoch leistungsfähige und gleichzeitig kostengünstige Speicher sind wesentliche Bausteine für das Gelingen der Energiewende – und ein zentrales Thema des Karlsruher Institut für Technologie (KIT). So haben die Wissenschaftler unter anderem ein innovatives Produktions- und Assemblierungskonzept für modulare, skalierbare Batteriepacks entwickelt.
„Mit der robotergestützten Produktionslinie können wir Batteriezellen zuverlässig und effizient verschweißen. Dabei liegt der Fokus sowohl auf der konstanten Prozessqualität als auch auf der Geschwindigkeit und Flexibilität“, sagt Dr. Olaf Wollersheim vom Projekt Competence E am KIT. Eine Gesamtschweißdauer von weniger als einer Minute pro Batteriepack mit acht Rundzellen macht den optimierten Prozess auch wirtschaftlich interessant. Die Batteriepacks lassen sich dann zu Systemen mit hoher Speicherkapazität zusammenschalten.
Dazu passte auch eine weitere Neuentwicklung: umweltfreundliche organische Solarzellen. Sie können der Photovoltaik neue Märkte erschließen, denn die aus Kunststoffen bestehenden Solarzellen bieten viele Vorteile gegenüber den herkömmlichen anorganischen: „Sie sind leicht, mechanisch flexibel und lassen sich in verschiedenen Farben fertigen. Damit eröffnen sie vielfältige Anwendungsfelder“, sagt Dr. Alexander Colsmann vom Lichttechnischen Institut des KIT. Bislang waren für das Abscheiden von Schichten aus den lichtabsorbierenden organischen Halbleitern jedoch gesundheitsschädliche Lösemittel erforderlich.
Die Forscher des KIT haben in Zusammenarbeit mit der MJR PharmJet GmbH ein umweltfreundliches, material- und energiesparendes Verfahren für die Beschichtung und den Druck organischer Halbleiter entwickelt, das auch zur Reduzierung der Kosten beiträgt. Die so hergestellten Produkte erreichen nahezu die Wirkungsgrade herkömmlicher organischer Solarzellen. Die Gips-Schüle-Stiftung zeichnete das Projekt im vergangenen Jahr mit ihrem mit 50 000 Euro dotierten Forschungspreis aus.
Das KIT stellt vom 25. bis 29. April auf der Hannover Messe in Halle 2, am Stand B16 unter anderem diese Techniken vor.
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