Weltklimarat: Die Klimamodelle überschätzen die Erwärmung

Auf seiner Webseite „Klima – Die große Transformation“ geht Werner Köppen auf das kürzliche Klima-Video von Rezo ein. Er rechnet dem Youtuber in seinem Artikel detailliert vor, an welchen Stellen jener falsch liegt. Dabei geht es um Kernkraft, Energiespeicher, Gesundheitsgefährdungen, Lobby und vieles mehr. Klicken Sie bitte einfach mal rein, es lohnt sich. Hier gehts zur Webseite.

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Absolut lesenswerter und hochrelevanter Artikel von Alex Reichmuth am 22.9.2021 im Nebelspalter:

Weltklimarat: Die Klimamodelle überschätzen die Erwärmung

Die Klimamodelle, die dem neuesten Bericht des IPCC zugrunde liegen, überschätzen die Erderwärmung deutlich. Damit haben sich diese Modelle als untauglich erwiesen. Doch der Weltklimarat hat es verpasst, die Öffentlichkeit über das Versagen zu informieren (Klimamodelle Teil 1).

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Die neue Doku Headwind“21 von Marijn Poels ist jetzt online:

Pressemitteilung:

Headwind”21 stellt Fragen zur Windenergie und versucht, das globale grüne Narrativ zu visualisieren.  Letztlich reibt er die Wahrheit tief in die Wunden der Windindustrie. Poels brauchte ein halbes Jahr, um diesen Film zu recherchieren und zu produzieren, als er erstmals mit dem ehemaligen Londoner Banker Alexander Pohl in Kontakt kam, der jahrelang für eine der grünsten Banken der Welt arbeitete.

Alexander wurde allmählich klar, dass das heutige grüne System in Wirklichkeit ein egogetriebenes, korruptes und kaputtes System ist. Er gab das Bankgeschäft auf und wanderte mit seiner Familie in ein kleines Waldparadies im abgelegenen Nordschweden aus.  Sein Traum war es, zur Natur zurückzukehren, einen Ökobauernhof zu gründen und so viel Abstand wie möglich zwischen seiner Familie und der Industrialisierung der Natur zu schaffen. Bis ….. vor den Toren seines Paradiesgartens ein Windpark geplant war.

Poels und Pohl machen sich gemeinsam…. auf den Weg, um Fragen zu stellen und das grüne Wunderland auf seinen wahren Kern zu enträtseln … „Alexander und ich sind echte Umweltschützer“, sagt Poels, „und wir sind beide bereit, einen Aufwand zu betreiben, um das natürliche Gleichgewicht zu stabilisieren, wenn es nötig ist. Wir diskutieren gerne aus einer demokratischeren und ganzheitlicheren Perspektive. Aber wir haben festgestellt, dass große Unternehmen, die sich für „gute Zwecke“ engagieren, über ihr Ziel hinausschießen und die großen Interessen eine Richtung vorgeben, die korrupt und das Gegenteil von Naturmanagement ist. Es ist nicht die Überbevölkerung, es ist nicht der Unwille der Menschen, sondern es ist einfach die Ordnung des Denkens…“ Poels hat diesen Film für jedermann frei zugänglich gemacht und es geschafft, seine Geschichte vollständig durch Spenden seiner Anhänger zu finanzieren.

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Spannender Artikel zum BVerfG in der FAZ am 23.9.2021:

Der Klimabeschluss des Bundesverfassungsgerichts zieht immer weitere Kreise: En­de April stellten die Karlsruher Richter erstmals fest, dass der Staat die Freiheitsrechte künftiger Generationen sichern muss. Damit forderten sie den Gesetz­geber auf, ehrgeizigere Ziele zum Schutz des Klimas zu formulieren. Seitdem ist eine lebhafte Diskussion darüber im Gange, ob sich dieser Gedanke auch auf andere Bereiche übertragen lässt, etwa auf das Rentensystem oder die Staatsverschuldung.

Gregor Kirchhof, Direktor des Instituts für Wirtschafts- und Steuerrecht an der Juristischen Fakultät der Universität Augsburg, kommt in einer Studie für den Verband der Familienunternehmer zu einem klaren Ergebnis: Ob Klima, Schulden oder überlastete Rentenkassen – in vielen Bereichen könnte der Staat gehalten sein, vo­­rausschauender zu planen.

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Holger Douglas am 21.9.2021 bei TE:

Folge des Klimaurteils: Der Verein „Deutsche Umwelthilfe“ verklagt BMW und Mercedes

Der Abmahnverein hatte von Autokonzernen eine Unterlassungserklärung verlangt, ab 2030 keine Verbrenner mehr zu bauen. Er beruft sich auf das Urteil des Bundesverfassungsgerichts, nach dem in Deutschland die Emissionen von Treibhausgasen drastisch gesenkt werden sollten, damit das Weltklima gerettet wird.

Der Abmahnverein »Deutsche Umwelthilfe e.V.« verklagt BMW und Mercedes. Die beiden Autohersteller hatten es gewagt, das »Angebot« des Vereins zurückzuweisen. Die »Umwelthilfe« hatte den Autoherstellern ein Angebot gemacht, das man normalerweise nicht ablehnen kann, und Mercedes, BMW sowie VW eine Abmahnung ins Haus geschickt. Die Autohersteller sollten eine Unterlassungserklärung unterschreiben, dass sie keine Autos mehr mit Benzin oder Dieselmotor bauen würden. Eine gleiche Aufforderung hatte der Verein zuvor auch an den Energiekonzern Wintershall geschickt. Der soll sich gegenüber dem Verein verpflichten, ab dem Jahr 2026 kein neues Öl- oder Gasfeld mehr zu erschließen, also auf sein angestammtes Geschäftsfeld verzichten.

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PNNL über Blackouts in den USA:

A Call to Rethink Electricity Measurement

New approach could mean fewer blackouts, better automation, and more clean energy resources

In August 2016, two 500-kilovolt transmission lines in San Bernardino County, California, tripped offline during a fire. As a result, some distance away, more than 1,000 megawatts of solar generation disconnected itself from the grid. Luckily, no one lost power. In contrast, a 2003 component failure in a generator near Lake Erie led to a slightly smaller loss of generation, but the ensuing blackout affected more than 50 million people.

Why did two similar-sized events have such a disparate impact on the power system?

The 2003 blackout and the disconnect in 2016 had different outcomes but, according to Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) power systems expert Harold Kirkham, are just two examples of how a tightly coupled system might behave under stress. And the effects of potential errors, combined with a system that’s tightly coupled, could have more disruptive consequences as the grid incorporates more diverse—and unpredictable—energy sources like solar and wind power.

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Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH am 5.8.2021:

Grüner Wasserstoff: Warum werden bestimmte Katalysatoren im Betrieb besser?

Kristallines Kobalt-Arsenid ist ein Katalysator für die Sauerstoffentwicklung bei der elektrolytischen Erzeugung von Wasserstoff. Das Material gilt als Modellsystem für eine Gruppe von Katalysatoren, deren Leistungen sich im Lauf der Elektrolyse steigern. Nun hat ein Team um Marcel Risch an BESSY II aufgeklärt, dass zwei gegenläufige Entwicklungen dafür verantwortlich sind. Einerseits nimmt die Aktivität der einzelnen Katalysezentren im Verlauf der Elektrolyse ab, gleichzeitig verändert sich auch die Morphologie der Katalysatorschicht. Dadurch können mehr Katalysezentren in Kontakt mit dem Elektrolyten kommen, so dass die Leistungsfähigkeit des Katalysators insgesamt steigt.

In der Regel werden die meisten Katalysatormaterialien mit der Zeit schlechter, sie altern. Aber es gibt auch Verbindungen, die im Lauf der Katalyse ihre Leistung steigern können. Ein Beispiel ist das Mineral Erythrin, eine mineralische Verbindung aus Kobalt- und Arsenoxiden mit der Summenformel (Co3(AsO4)2∙8H2O), die durch ihre purpurrote Farbe hervorsticht. Erythrin eignet sich, um bei der elektrolytischen Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff die Sauerstoffentwicklung an der Anode zu beschleunigen.

Das Team um Dr. Marcel Risch am HZB hat nun mit einer Gruppe aus Costa Rica diese mineralischen Katalysatormaterialien eingehend analysiert und eine interessante Entdeckung gemacht. Die Partner aus Costa Rica stellten dabei die Proben her, ein Pulver aus winzigen Erythrin-Kristallen. Damit beschichtete Javier Villalobos, Doktorand in der Gruppe um Risch, am HZB die Elektroden und untersuchte diese vor, während und nach hunderten von Elektrolysezyklen in vier unterschiedlichen PH-neutralen Elektrolyten, darunter auch gewöhnliches Sodawasser.

Im Lauf der Zeit zeigten die Oberflächen der katalytisch aktiven Schicht in allen Elektrolyten deutliche Veränderungen. Sie verloren ihre ursprüngliche Kristallform, zeigten Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop. Außerdem änderten mehr Kobaltionen ihre Oxidationszahl durch die angelegte Spannung, was elektrochemisch bestimmt wurde. In Sodawasser, und nur in diesem Elektrolyten, zeigte sich aber auch mit der Zeit eine höhere Sauerstoffgewinnung. Der Katalysator wurde deutlich besser.

Warum dies der Fall war, konnten die Forscher nun an BESSY II aufklären: mit der Methode der Röntgenabsorptionsspektroskopie tasteten sie die atomare und chemische Umgebung um die Kobalt-Ionen ab. Die aktiveren Proben verloren ihre ursprüngliche Erythrit-Kristallstruktur und wandelten sich in eine weniger geordnete Struktur um, die man als Plättchen mit einer Dicke von nur zwei Atomen beschreiben kann. Je größer diese Plättchen wurden, desto aktiver war die Probe. Die Messungen zeigten, dass im Lauf der Katalysezyklen die Oxidationszahl des Kobalts in diese Plättchen in Sodawasser am stärksten gestiegen war, nämlich von 2 auf 2,8. Da Oxide mit Oxidationszahl 3 als gute Katalysatoren bekannt sind, erklärt dies die Verbesserung relativ zu den Katalysatoren, die sich in den anderen Elektrolyten bilden.

In Sodawasser sank die die Sauerstoff-Ausbeute pro Kobaltion zwar um den Faktor 28 über 800 Zyklen, jedoch änderten gleichzeitig 56 Mal mehr Kobaltatome ihre Oxidationszahl elektrochemisch. Makroskopisch steigerte sich die Stromgewinnung und damit die Sauerstoffausbeute der Elektrode auf das doppelte.

„Ganz anschaulich würde ich es so erklären“, sagt Risch: „Das Material wird mit der Zeit zu einem Schweizer Käse mit vielen Löchern und einer großen Oberfläche, an der sehr viel mehr Reaktionen stattfinden können. Selbst wenn mit der Zeit die einzelnen katalytisch aktiven Zentren etwas schwächer werden, kommen durch die größere Oberfläche sehr viel mehr potentielle katalytisch aktive Zentren in Kontakt mit dem Elektrolyten und steigern die Ausbeute.“

Risch schätzt, dass sich solche Mechanismen auch in vielen anderen Materialklassen finden lassen, die aus ungiftigen Verbindungen bestehen, und die zu geeigneten Katalysatoren entwickelt werden können.

Paper: Advanced Energy Materials (2021): ”Requirements for beneficial electrochemical restructuring: A model study on a cobalt oxide in selected electrolytes”, Javier Villalobos, Diego González-Flores, Roberto Urcuyo, Mavis L. Montero, Götz Schuck, Paul Beyer, Marcel Risch, DOI: 10.1002/aenm.202101737

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Leserpost:

Der faszinierende Tanz der Erde

Wer glaubt, dass die Erde eine „ruhige Kugel“ schiebt, der möge sich einmal die Veränderung unseres blauen Planeten der vergangenen 1 Milliarde Jahre im Zeitraffer anschauen. Einfach verblüffend. Forscher der Universität von Sydney haben die Plattentektonik rekonstruiert und als 40 Sekunden-Zeitraffervideo veröffentlicht. Was heute die Antarktis ist, war demnach schon alles und überall, vielleicht auch ein tropisch warmes Urlaubsparadies am Äquator. Die Auswirkungen der tektonischen Plattenverschiebungen haben Leben geschaffen und vernichtet, aber auch Klimazonen und Meeresströme stetig verändert. Und diesen Prozessen soll nun mit dem berühmten 1,5 Grad-Ziel Einhalt geboten werden, um die Menschheit zu retten? Upps. Wurde das Video wohl schon Greta und Luisa, oder auch Robert und Annalena zugängig gemacht? Interessant wäre schon deren Meinung zu erfahren.

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Alex Reichmuth im Nebelspalter am 17.9.2021:

Südseeinseln: Wachstum statt Untergang

Die tiefliegenden Inseln im Pazifischen und Indischen Ozean würden bald untergehen. Davor warnen viele Klimaforscher und Politiker schon lange. Mehrere wissenschaftliche Flächenauswertungen geben aber Entwarnung: Die meisten Südseeinseln sind in den letzten Jahrzehnten grösser geworden […] Gar nicht ins Bild der angeblichen Bedrohung für die Südseeinseln passt aber eine Studie, die dieses Jahr im Fachmagazin «Anthropocene» erschienen ist. Andrew Holdaway und Murray Ford von der Auckland University, Neuseeland, und Susan Owen von der Simon Fraser University, Kanada, haben aufgrund von Satellitenaufnahmen Flächenveränderungen von 221 Atollen im Indischen und Pazifischen Ozean untersucht. Die Forscher haben errechnet, dass die totale Fläche dieser Inseln zwischen den Jahren 2000 und 2017 von 1008 auf 1069 Quadratkilometer gewachsen ist. Das entspricht einer Zunahme von beachtlichen sechs Prozent (siehe hier).

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Pressetext.com:

So gelingt die Energiewende im Stromnetz

Praxishandbuch zeigt Innovation bei Berechnung der Netzlast im Niederspannungsbereich

Die Energiewende stellt Stromnetzbetreiber vor immense Herausforderungen, die es schnell zu lösen gilt, wenn der Umstieg auf eine klimaneutrale Energieversorgung zeitnah gelingen soll. Allerorts werden neue Verbraucher an das Stromnetz angeschlossen – von der hauseigenen Klimaanlage über Wärmepumpen bis hin zur Ladeeinrichtung für die Elektromobilität. Gleichzeitig werden immer mehr kleine Stromerzeugungseinheiten zugebaut, die grünen Strom ins Netz einspeisen, um dem gesteigerten Energiebedarf der Verbraucher gerecht zu werden.

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Connolly et al. 2021:

How much has the Sun influenced Northern Hemisphere temperature trends? An ongoing debate

In order to evaluate how much Total Solar Irradiance (TSI) has influenced Northern Hemisphere surface air temperature trends, it is important to have reliable estimates of both quantities. Sixteen different estimates of the changes in TSI since at least the 19th century were compiled from the literature. Half of these estimates are „low variability“ and half are „high variability“. Meanwhile, five largely-independent methods for estimating Northern Hemisphere temperature trends were evaluated using: 1) only rural weather stations; 2) all available stations whether urban or rural (the standard approach); 3) only sea surface temperatures; 4) tree-ring widths as temperature proxies; 5) glacier length records as temperature proxies. The standard estimates which use urban as well as rural stations were somewhat anomalous as they implied a much greater warming in recent decades than the other estimates, suggesting that urbanization bias might still be a problem in current global temperature datasets – despite the conclusions of some earlier studies. Nonetheless, all five estimates confirm that it is currently warmer than the late 19th century, i.e., there has been some „global warming“ since the 19th century. For each of the five estimates of Northern Hemisphere temperatures, the contribution from direct solar forcing for all sixteen estimates of TSI was evaluated using simple linear least-squares fitting. The role of human activity on recent warming was then calculated by fitting the residuals to the UN IPCC’s recommended „anthropogenic forcings“ time series. For all five Northern Hemisphere temperature series, different TSI estimates suggest everything from no role for the Sun in recent decades (implying that recent global warming is mostly human-caused) to most of the recent global warming being due to changes in solar activity (that is, that recent global warming is mostly natural). It appears that previous studies (including the most recent IPCC reports) which had prematurely concluded the former, had done so because they failed to adequately consider all the relevant estimates of TSI and/or to satisfactorily address the uncertainties still associated with Northern Hemisphere temperature trend estimates. Therefore, several recommendations on how the scientific community can more satisfactorily resolve these issues are provided.

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Schlumpf-Argumente:

Immer weniger Todesfälle wegen Naturkatastrophen

Originalpublikation im Nebelspalter am 7. Juni 2021

Das Risiko, in der Schweiz an den Folgen von extremen Wetterereignissen zu sterben, ist äusserst gering und fallend. Auch die Zahl solcher Ereignisse nimmt ab – trotz Klimawandel. Das zeigt eine Studie des Bundes seit 1946.

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Westfälische Wilhelms-Universität Münster:

Zukünftige Batteriekosten: Der Erfolg der Mobilitäts- und Energiewende hängt davon ab

Ein Forschungsteam der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster hat im Fachmagazin „Energy & Environmental Science“ eine vergleichende Studie von Batteriekostenvorhersagen veröffentlicht. Untersucht wurden mehr als 50 wissenschaftliche Publikationen, die sich mit den Kosten von Lithium-Ionen-, Feststoff-, Lithium-Schwefel- und Lithium-Luft-Batterien beschäftigen. Die Vergleichsstudie stellt nun resultierende Kosten gegenüber und konsolidiert die wissenschaftliche Meinung in einen Kostentrend.

Seit Jahren gibt es bei den Kosten von Batterien einen deutlichen Abwärtstrend. Diese Entwicklung ist wichtig, da Batterien als zentrale Bauteile den Großteil der Kosten von Elektrofahrzeugen und stationären Energiespeichern ausmachen. Heute sind diese Produkte noch nicht vollständig wettbewerbsfähig und weitere Batteriekostenreduktionen sind erforderlich, damit eine ökonomisch tragfähige Wende zur Kohlendioxid-neutralen Gesellschaft gelingen kann. Für eine Weichenstellung durch die Politik und Industrie sind möglichst exakte Batteriekostenvorhersagen notwendig. Wissenschaftliche Kostenprognosen für Batteriesysteme kommen zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen. Für das Jahr 2030 errechneten sie eine Spanne von unter 100 bis über 400 Dollar pro Kilowatt-Stunde. Diese Unsicherheit stellt eine große Herausforderung für die Planbarkeit politischer Unterstützungsmaßnahmen für die Elektromobilität oder für die profitable Gestaltung künftiger Produktportfolios von Fahrzeugherstellern dar.

Ein institutsübergreifendes Forscherteam der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster hat nun im Fachmagazin „Energy & Environmental Science“ eine vergleichende Studie von Batteriekostenvorhersagen aus dem vergangenen Jahrzehnt veröffentlicht. Untersucht wurden mehr als 50 wissenschaftliche Publikationen, die sich mit den Kosten von Lithium-Ionen-, Feststoff-, Lithium-Schwefel- und Lithium-Luft-Batterien beschäftigen. Die Vergleichsstudie stellt resultierende Kosten gegenüber und konsolidiert die wissenschaftliche Meinung in einen Kostentrend.

Wissenschaft erwartet weiter sinkende Batteriekosten

Die Ergebnisse zeigen eine übergreifende Erwartung weiter sinkender Batteriekosten, auch unter pessimistischen Rohstoffpreisszenarien: „Lithium-Ionen-Batterien haben ihre Kostengrenze noch nicht erreicht. Die Regression der Systemkostenerwartungen zeigt eine Reduktion auf 70 Dollar pro Kilowatt-Stunde bis 2050 – etwa eine Halbierung gegenüber heutigen Marktpreisen“, erklärt Lukas Mauler vom Institut für betriebswirtschaftliches Management am Fachbereich Chemie und Pharmazie der WWU sowie Porsche Consulting GmbH und federführend bei der veröffentlichen Analyse. Die Wissenschaft erwarte vor allem durch fortschrittliche Batteriematerialien wie Hochenergie- und Hochvolt-Kathodenmaterialien zusätzliche Kostenpotenziale gegenüber heute. Weiterhin unterstreichen die Studien das Potenzial für Post-Lithium-Ionen-Technologien, die heute noch nicht ökonomisch wettbewerbsfähig sind.

Die Bewertung von Batteriekosten hat viele Dimensionen

Je nach Forschungsfrage der untersuchten Publikationen fließen andere Treiber von Batteriekosten in die Bewertung ein. Prof. Dr. Jens Leker, Leiter des Instituts für betriebswirtschaftliches Management, erklärt: „Neben der Batterietechnologie fließen in die Kostenprognosen eine Vielzahl weiterer Kriterien ein. Diese reichen vom Produktionsprozess über Fabrikstandort und -größe bis hin zu Rohstoffpreisszenarien. Ein erheblicher Teil der Vorhersagevarianz kann auf diese Annahmen zurückgeführt werden.“ Die vorliegende Studie brächte die notwendige Transparenz, um Vorhersageergebnisse fachlich beurteilen zu können. Zudem sei ein Wegweiser enthalten, der Forschern erlaube schnell geeignete Studien zu finden und Zusammenhänge besser zu verstehen.

Die detaillierten Ergebnisse der vergleichenden Studie zu Batteriekostenvorhersagen sind als Übersichtsartikel in der Fachzeitschrift der Royal Society of Chemistry „Energy & Environmental Science“ erschienen. Die Autoren sind: Lukas Mauler, Dr. Fabian Duffner, Prof. Dr. Wolfgang G. Zeier (Institut für Anorganische und Analytische Chemie) sowie Prof. Dr. Jens Leker (Institut für betriebswirtschaftliches Management im Fachbereich Chemie und Pharmazie).

Paper: Lukas Mauler, Fabian Duffner, Wolfgang G. Zeier, Jens Leker (2021): Battery cost forecasting: A review of methods and results with an outlook to 2050. Energy & Environmental Science (2021/08/02), 1754-5692, DOI: 10.1039/D1EE01530C

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Bloomberg:

Europe Faces Bleak Winter Energy Crisis Years in the Making

“It could get very ugly unless we act quickly,” Snam CEO says

Green push has meant years of underinvestment in fossil fuels

Europe is bracing for a tough winter as an energy crisis that’s been years in the making leaves the continent relying on the vagaries of the weather.

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Hochschule Landshut:

Batterieherstellung der Zukunft – mithilfe von KI

Neues Projekt an der Hochschule Landshut entwickelt selbstlernende Methode für die Herstellung von Batterien und will damit Deutschland im weltweiten Wettbewerb stärken

Batterien gelten als Schlüsseltechnologie für Elektroautos, Handys oder Energiespeicher. Wir benötigen sie, um die geforderte Energiewende umzusetzen, den Klimawandel zu bekämpfen und die Digitalisierung voranzutreiben. Die Nachfrage an Batterien steigt daher stetig, wie auch ihre Produktion. Allerdings kommen die meisten Batterien immer noch aus Asien. Um die Zellfertigung in Deutschland und Europa voranzubringen, braucht es neue Technologien für die Massenproduktion. Im neuen Forschungsprojekt IntelliSpin setzt die Hochschule Landshut gemeinsam mit der Technischen Universität München genau hier an. Unter der Leitung von Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger vom Technologiezentrum Energie in Ruhstorf a. d. Rott forschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an einer neuen Technologie, die mittels Elektrospinning und Künstlicher Intelligenz die Herstellung von Batterien flexibler gestaltet und Kosten reduziert. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Vorhaben im Rahmen des Clusters „Intelligente Zellproduktion“ mit insgesamt 888.000 Euro.

Wettbewerbsvorteile für Deutschland

Die Idee des Forscherteams ist, mithilfe von Elektrospinning bisher nicht-laminierbare Elektroden laminierbar zu machen und damit die Flexibilität in der Fertigung zu erhöhen. Pettinger ist sich sicher: „Wenn wir es schaffen, diese Technologie zu automatisieren und in die Prozesse der Industrie 4.0 zu integrieren, dann stärkt das den Wettbewerb von Unternehmen gegenüber großindustriellen Anlagen enorm. Damit unterstützen wir die Industrie, Investitionsentscheidungen zugunsten von Produktionsanlagen in Deutschland und Europa zu tätigen.“

Nanofasern als Lösung

Beim Laminieren werden abwechselnd positive und negative Elektroden mit dazwischen liegenden Separatoren übereinander geschichtet und im Anschluss daran mit einer Folie versiegelt. Aufgrund ihrer dünnen und leichten Bauweise sind laminierte Zellen flexibel in der Formgebung, liefern jedoch trotzdem viel Strom. Elektrodenrezepturen, die auf Wasser basieren und daher sehr umweltverträglich sind, können bis jetzt nicht laminiert werden. Das will das Projektteam nun ändern, indem es auf diese Elektroden eine hauchdünne Schicht eines Spezial-Polymers aufträgt. „Dies geschieht mithilfe von automatisiertem Elektrospinning“, so der Landshuter Professor, „dabei werden chemische Materialien in feinste Fasern mit Durchmessern von wenigen Mikro- oder Nanometern versponnen.“ Die Forschenden sprühen dazu eine chemische Lösung in ein elektrisches Feld. Die Lösung wird von der Gegenelektrode angezogen und beschleunigt. Während dieses Prozesses verdunstet das Lösungsmittel und es bilden sich Nanofasern, die bis zu 1.000 Mal dünner als ein menschliches Haar sind und sich wie eine Art Vlies ablagern. Dabei kann das Team auf Ergebnisse aus dem Vorprojekt SpinnAp an der Hochschule Landshuter aufbauen.

Intelligente Vernetzung von Fertigungslinien

Unter Einsatz von Künstlicher Intelligenz vernetzen und optimieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dieses Verfahren schließlich mit einer bestehenden Fertigungslinie. „Unser Ziel ist am Ende eine vollständig vernetzte Fertigungslinie. Sie befähigt die Batteriehersteller, Ausschussraten zu reduzieren, die Qualität und Lebensdauer der Zellen zu verbessern und die Produktion zu flexibilisieren“, so Pettinger.

Enge Zusammenarbeit der Batterie-Experten

Der Leiter des Technologiezentrums Energie (TZE) freut sich, dass er hierfür die Technische Universität München (TUM) als Kooperationspartnerin gewinnen konnte: „Im Projekt IntelliSpin kombinieren die Hochschule Landshut und die Technische Universität München ihre Kernkompetenzen in der Batterieproduktion.“ So zählt die teilautomatische Herstellung von Lithium-Ionen-Zellen zur Hauptexpertise des TZE, das über ein exzellent ausgestattetes Batterielabor mit Elektrospinning-Anlage verfügt. Das Landshuter Team rüstet dieses nun um und übernimmt die Zellfertigung sowie die elektrochemische Charakterisierung. Das Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswirtschaft der TUM erarbeitet hingegen die Steuerungskonzepte des automatischen Elektrospinnings und übernimmt die Analysen von Prozessen sowie die Entwicklung der KI-Modelle.