Jahrestagung FVEE zu aktuellen Herausforderungen der Energiewende
Die Energiewende und die Hürden bei ihrer Umsetzung standen im Fokus auf der Jahrestagung des Forschungsverbunds Erneuerbare Energien.
Im Forschungsverbund Erneuerbare Energien arbeiten zahlreiche große Forschungseinrichtungen, darunter auch das HZB, gemeinsam an übergreifenden Themen.
„Energy Research for Future – Forschung für die Herausforderungen der Energiewende“ ist das Motto für die Jahrestagung des ForschungsVerbunds Erneuerbare Energien am 22. und 23. Oktober 2019 im Umweltforum Berlin. Auf der Tagung zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler u.a. auch aus dem HZB den dringenden Handlungsbedarf auf. Sie analysieren, wo Hemmnisse für eine schnelle Energiewende liegen und wie sie überwunden werden können. Leitplanke für alle Maßnahmen der Politik sollten die Klimaziele von Paris sein.
Die schleppende Umsetzung der Energiewende zeigt eine deutliche Klimaschutzlücke, so dass der Handlungsdruck für die Entwicklung und den Aufbau eines klimaneutralen Energiesystems weiter steigt. Die bisher formulierten Maßnahmen der Bundesregierung reichen nicht aus, um einen adäquaten nationalen Beitrag für die Klimabeschlüsse von Paris zu leisten. Auch der Fortschrittsbericht 2019 des Bundeswirtschaftsministeriums zeigt auf vielen Ebenen eine Zielverfehlung. Der FVEE empfiehlt daher dringend eine Ausrichtung aller politischen Maßnahmen an der Erreichung eines klimaneutralen Energiesystems bis spätestens 2050.
Ambitioniertere Ausbaupfade für Sonne und Wind
Zentrale Bedeutung hat der Ausbau erneuerbarer Energien im Verbund mit einer erhöhten Energieeffizienz. Vorliegenden Szenarien zufolge ist ein jährlicher Zubau von mindestens 5 GW Photovoltaik und 4 bis 6 GW Windkraft an Land nötig, um das Ziel eines Anteils von 65 % erneuerbarer Energien am Stromverbrauch bis 2030 zu erreichen. Ein verlangsamter Ausbau der Windenergie an Land ließe sich auch mit einem verstärkten Ausbau von Photovoltaik und / oder Offshore-Windenergie nur sehr schwer kompensieren und würde später erheblich höhere Anstrengungen erfordern, um die Ziele der CO2-Reduktion zu erreichen.
Techniken für eine klimafreundliche Industrie
Viele industrielle Prozesse beruhen heute noch auf fossilen Rohstoffen – nicht nur für die Energieversorgung, sondern auch als Ausgangsstoff für die Produktion. Die Erforschung alternativer Verfahren auf Basis erneuerbarer Energien und zur Verwertung von CO2 aus Abgasen oder aus der Atmosphäre steht noch ganz am Anfang. Hier sind Sprunginnovationen für eine Treibhausgas-neutrale energieintensive Industrie möglich, wie z.B. die Wasserstoff-Direktreduktion bei der Stahlerzeugung. Letztlich geht es um die umfassende Entwicklung einer klima- und ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft.
HZB-Beiträge zu Photovoltaik und Speichertechnologien
Aus dem HZB haben Expertinnen und Experten sich mit Vorträgen zu integrierter Photovoltaik, neuen Tandem-Solarzellen und chemischen Energiespeichertechnologien eingebracht.
Dieser Text basiert auf der aktuellen Presseinfo des FVEE. Lesen Sie hier den kompletten Text als pdf.
Das vollständige Programm finden Sie auf der Webseite des FVEE.
- Berliner Wissenschaftspreis geht an Philipp AdelhelmDer Batterieforscher Prof. Dr. Philipp Adelhelm wird mit dem Berliner Wissenschaftspreis 2024 ausgezeichnet. Er ist Professor am Institut für Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und leitet eine gemeinsame Forschungsgruppe der HU und des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB). Der Materialwissenschaftler und Elektrochemiker forscht zur Entwicklung nachhaltiger Batterien, die eine Schlüsselrolle für das Gelingen der Energiewende spielen. International zählt er zu den führenden Expert*innen auf dem Gebiet der Natrium-Ionen-Batterien.
- Langzeittest zeigt: Effizienz von Perowskit-Zellen schwankt mit der JahreszeitAuf dem Dach eines Forschungsgebäudes am Campus Adlershof läuft ein einzigartiger Langzeitversuch: Die unterschiedlichsten Solarzellen sind dort über Jahre Wind und Wetter ausgesetzt und werden dabei vermessen. Darunter sind auch Perowskit-Solarzellen. Sie zeichnen sich durch hohe Effizienz zu geringen Herstellungskosten aus. Das Team um Dr. Carolin Ulbrich und Dr. Mark Khenkin hat Messdaten aus vier Jahren ausgewertet und in der Fachzeitschrift Advanced Energy Materials vorgestellt. Dies ist die bislang längste Messreihe zu Perowskit-Zellen im Außeneinsatz. Eine Erkenntnis: Standard-Perowskit-Solarzellen funktionieren während der Sommersaison auch über mehrere Jahre sehr gut, lassen jedoch in der dunkleren Jahreszeit etwas nach. Die Arbeit ist ein wichtiger Beitrag, um das Verhalten von Perowskit-Solarzellen unter realen Bedingungen zu verstehen.
- Natrium-Ionen-Batterien: Neuer Speichermodus für KathodenmaterialienBatterien funktionieren, indem Ionen zwischen zwei chemisch unterschiedlichen Elektroden gespeichert und ausgetauscht werden. Dieser Prozess wird Interkalation genannt. Bei der Ko-Interkalation werden dagegen sowohl Ionen als auch Lösungsmittelmoleküle in den Elektrodenmaterialien gespeichert, was bisher als ungünstig galt. Ein internationales Team unter der Leitung von Philipp Adelhelm hat nun jedoch gezeigt, dass die Ko-Interkalation in Natrium-Ionen-Batterien mit den geeigneten Kathodenmaterialien funktionieren kann. Dieser Ansatz bietet neue Entwicklungsmöglichkeiten für Batterien mit hoher Effizienz und schnellen Ladefähigkeiten. Die Ergebnisse wurden in Nature Materials veröffentlicht.