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25. August 2009

„Deutschland wird elektromobil“ verkündete das BMBF am 19. August, nachdem das Bundeskabinett den Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität beschlossen hatte. Allein etwa 170 Millionen will das BMBF für Batterie-Forschung aufwenden, für die Elektromobilität rund 200 Millionen Euro. Für die Fachgruppe Angewandte Elektrochemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) eine erfreuliche Nachricht, gehören doch die Batterie- und die Brennstoffzellen-Forschung zu ihren wichtigsten Themen.

Auf der Jahrestagung der Fachgruppe Angewandte Elektrochemie, die anlässlich des Wissenschaftsforums Chemie 2009 vom 30. August bis 2. September in Frankfurt/Main stattfindet, berichten Professor Dr. Martin Winter, Universität Münster, und Dr. Kai-C. Möller vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung, Würzburg, über Materialien für Energiespeicher als Schlüssel zur Elektromobilität. In beiden Vorträgen werden Lithium-Ionen-Batterien angesprochen, sind sie doch heute die leistungsfähigsten Batteriesysteme. Bis zu ihrer Markteinführung 1991 waren Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien dominierend. Sie wurden aber nach und nach von Lithium-Ionen-Batterien verdrängt.

Die Markteroberung begann mit kleinen Anwendungen, beispielsweise mit Batterien für Mobiltelefone. Inzwischen taugen Lithium-Ionen-Batterien auch für Elektrofahrzeuge. Ihr Vorteil: hohe Energiedichten; ihr Nachteil und limitierender Faktor für neue Einsatzgebiete: begrenzte Leistungsdichten.

Wegen ihrer hohen Leistungsdichte im Vergleich zu Batterien erforscht man am Fraunhofer-Institut auch elektrochemische Doppelschichtkondensatoren, die eine wesentlich schnellere Aufnahme und Abgabe von elektrischer Energie ermöglichen und sich dadurch als leistungsstarker Energiespeicher in Hybridfahrzeugen anbieten. Hier sind jedoch die Energiedichten derzeit noch zu niedrig. Deshalb will man die Doppelschichtkondensatoren mit batterieähnlichen Mechanismen der Ladungsspeicherung kombinieren und hat hier durch Nanostrukturierung der Kondensatoroberfläche und Bildung einer pseudokapazitiven Metalloxidschicht schon gute Erfolge erzielt.

Die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) gehört mit über 28.000 Mitgliedern zu den größten chemiewissenschaftlichen Gesellschaften weltweit. Sie hat 26 Fachgruppen und Sektionen, darunter die 1960 gegründete Fachgruppe Angewandte Elektrochemie mit knapp 400 Mitgliedern. Während anfangs Elektrolyse und Energietechnik überwogen, werden jetzt auch Hochtechnologiebereiche, neue Systeme und Materialfragen behandelt. Die Fachgruppe hat sich eine umfassende Förderung der Angewandten Elektrochemie zum Ziel gesetzt.