Nach zehn Jahren Anknüpfung an Rekordjahr 2012

Grundlage der Prognose sei eine Auswertung von Daten der europäischen Netzbetreiber (ENTSO-E). Demnach gebe es eine hohe Marktdynamik bei PV und einen Neustart bei Windkraft durch Zubau von Offshore-Anlagen, so IWR-Direktor Norbert Allnoch in Münster. „Es hat etwas über zehn Jahre gedauert, bis der Photovoltaikzubau nach der politischen Abschaltung der deutschen Solarindustrie wieder an das bisherige Rekordjahr aus dem Jahr 2012 anknüpfen kann.“

Kein Strommangel erkennbar

Ein Strommangel im Jahr 2022 sei in Deutschland nicht erkennbar. Von Januar bis August 2022 seien 158,8 Milliarden Kilowattstunden Ökostrom und damit 12,6 Milliarden Kilowattstunden mehr in das deutsche Stromnetz eingespeist worden als im Vorjahreszeitraum, ein Plus von 8,6 Prozent (2021: 146,2 Milliarden Kilowattstunden). „Die explodierenden Strompreise 2022 seien nicht auf fehlenden Strom in Deutschland zurückzuführen, sondern sind Folge teurer Gaskraftwerke in Kombination mit einem preistreibenden Strommangel in Frankreich, da dort aktuell 32 der insgesamt 56 Atomkraftwerke abgeschaltet sind, so Allnoch.

Allein für das Jahr 2022 könnten durch den Ausfall der französischen Kernkraftwerke rund 80 Milliarden Kilowattstunden Atomstrom fehlen, der von den Nachbarländern Frankreichs mit gedeckt werden müsse.

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Windpark in der Nordsee: Der Zubau von PV und Offshore-Windkraft steigt wieder. © Shell

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Am Fachgebiet Technische Thermodynamik der TU Ilmenau laufen unter der Leitung von Christian Cierpka Grundlagenuntersuchungen zu neuen Speichertechnologien wie thermischen Energiespeichern und Flüssigmetall-Batterien. Besonders vielversprechend für die Langzeitspeicherung von Energie sei aber die chemische Energiespeicherung. Ziel war es, „die physikalischen Prozesse zu erforschen, die der elektrochemischen Energieumwandlung zugrunde liegen, um so die Effizienz der Technologie und damit die Leistungsfähigkeit künftiger Generationen von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren zu steigern“, erklären die Wissenschaftler. Bei der elektrochemischen Energieumwandlung werde Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten, die als Gasblasen an den Elektroden entstehen. Der so erzeugte Wasserstoff können anschließend in Brennstoffzellen klimaneutral wieder in elektrischen Strom umgewandelt werden.

Ohne Bläschen an den Elektroden mehr Effizienz

Allerdings verringerten die an den Elektroden anhaftenden Gasblasen den Wirkungsgrad des Elektrolyseurs. In Experimenten, die sie gemeinsam mit Wissenschaftlern der TU Dresden, des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf und des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung IFW Dresden durchführten, wiesen die Forscher in Ilmenau erstmals den Einfluss der sogenannten thermischen Marangoniströmungen auf das Blasenwachstum nach, heißt es einer Mitteilung. Um zu verhindern, dass Blasen, die an den Elektroden anhaften, den Wirkungsgrad der Wasserelektrolyse verringern, erforschten sie außerdem, wie diese Strömungen das Wachstum der Blasen und ihr Ablöseverhalten von den Elektroden beeinflussen. Durch externe „Lorentzkraft-Magnetfelder“ erzeugten sie zusätzlich Kräfte, um die Blasen gezielt von der Elektrodenoberfläche zu lösen. Ergebnis: „In kürzerer Zeit wurde mehr Wasserstoff produziert.“

„Mikrofluidische Brennstoffzelle“ kommt ohne Membran aus

Um die Strömungsvorgänge an den Gasblasen und in einer Brennstoffzelle zu messen, entwickelten die Forscher Messtechniken, die in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Zentrums für Brennstoffzellen-Technik Duisburg eingesetzt wurden, um das Schnellstartverhalten von Direktmethanol-Brennstoffzellen zu verbessern. Diese könnten beispielsweise in mobilen Geräten anstelle eines Akkus eingesetzt werden. In einem weiteren Teilprojekt entwickelten die Ilmenauer Wissenschaftler den Prototyp einer „mikrofluidischen Brennstoffzelle“. Diese komme „ohne die üblicherweise notwendige teure Membran zur Trennung von Brennstoff und Oxidationsmittel“ aus. So habe man deren Leistung und Brennstoffausbeute steigern können.

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https://www.tu-ilmenau.de/aktuelles/tu-ilmenau-entwickelt-neue-technologien-zur-speicherung-regenerativer-energie

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Prototyp einer membranlosen mikrofluidischen Brennstoffzelle bei der elektrochemischen und strömungsmechanischen Charakterisierung auf dem Mikroskop / © TU Ilmenau, Wiebke Rösing

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