Das Coronavirus hat die Welt fest im Griff und auch wenn vieles still steht, dreht sie sich trotzdem weiter. Aus China erreichen uns freudige Nachrichten, dass die Situation sich weit genug entspannt hat und die Photovoltaikbranche wieder anläuft. Deutschland erreicht doch noch seine Klimaziele für 2020, auch wegen Corona - Glück im Unglück. Zügig schreitet die Entwicklung neuer Batterie-Technologien voran, Tesla und Samsung melden bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung ihrer Festkörperbatterien. Mehr Informationen erhalten sie dazu im Video des Monats.
Die Klimaziele der Regierung für 2020 – ein Rückgang der Emissionen um 40–45 Prozent gegenüber 1990 – werden dieses Jahr doch noch erreicht. Das sagt der Berliner Think Tank Agora Energiewende in seiner Analyse vom 20.03. Grund sind allerdings zwei Einmaleffekte, die Corona Krise und der milde Winter mit ausgeprägten Winterstürmen.
Zum Jahresende 2019 betrugen die Einsparungen noch 35,7 Prozent. Insgesamt wurden 805 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente in Deutschland ausgestoßen. Für 2020 ist eine Reduktion auf 670 bis 740 Millionen Tonnen absehbar. Damit wäre das Ziel einer Reduktion um 40 bis 45 Prozent erreicht. Alleine der Strombedarf der Industrie wird dieses Jahr bei rund 10 – 20 Prozent ausfallen.
Aus der gesunkenen Stromnachfrage resultierend, wird ebenfalls das Strompreisniveau um ca. 4,7 Prozent sinken, so die Modellierung der Energie-Beratungsagentur Enervis. Diese Entwicklung hat wiederum zur Folge, dass die teuren und CO2-intensiven Kohlekraftwerke weiter zurückgefahren werden. Denn sie stehen in Konkurrenz zum überwiegend günstigeren Gaspreis. Folglich übernehmen zunehmend Gaskraftwerke die Bereitstellung von Strom und Wärme.
Dennoch ist der Rückgang von CO2-Emissionen durch Corona „per se keine gute Nachricht für den Klimaschutz“, betont Agora Energiewende. Nach dem Ende der Krise werden die Emissionen wieder steigen. „Wachstums- und Konjunkturpakete,die jetzt geschnürt werden, sollten daher nicht nur die Folgen der Corona-Rezession bekämpfen, sondern sie müssen auch helfen, Deutschland langfristig klimasicher aufzustellen“, fordert Patrick Graichen, Direktor von Agora Energiewende.
Der Think Tank betrachtet verschiedene Szenarien, wie sich die Emissionen durch Corona entwickeln könnten. Mindestens 50 Millionen Tonnen CO2 werden eingespart. Je nach Dauer und Intensität weiterer Maßnahmen, ist eine Reduktion zwischen 80 und 120 Millionen Tonnen CO2 möglich. Allein der milde Winter und die niedrigeren Gas-Preise sparen rund 20 Millionen Tonnen CO2 ein.
Nachdem Anfang Februar in China alle Bänder stillstanden, wurde die Produktion für Photovoltaik-Komponenten teilweise wieder aufgenommen und Jinko Solar bestätigt trotz Corona-Virus seine Prognose für 2020.
Die momentan angespannte Liefersituation könnte sich bald wieder entspannen, so die Analysten von Bloomberg New Energy Finance (NEF). In ihrer Lageeinschätzung vom 12.03, äußerten sie sich positiv über die aktuelle Entwicklung in der Photovoltaikbranche. Kurzfristig werde es dennoch Lieferengpässe geben, die Versorgung mit Schlüsselkomponenten sollte aber bald wiederhergestellt sein. Canadian Solar, der viertgrößte Modulhersteller der Welt, meldete beispielsweise die Aufnahme der Produktion.
Jinko Solar veröffentlichte hervorragende Unternehmensergebnisse für 2019.Die Modulauslieferungen konnte der Hersteller um 25,6 Prozent steigern (14,3GW), den Umsatz um 18,8 Prozent (4,27 Mrd. USD). Auch das Nettoergebnis verdoppelte sich unter dem Strich auf 129,1 Millionen Euro. Trotz Corona Virus prognostiziert das Unternehmen für 2020 einen Zuwachs von Auslieferungen um weitere 35 Prozent. Die Umstellung von der poly- auf die monokristalline Technologie vergangenen Jahres und die branchenführende integrierte Kostenstruktur sollen dies sicherstellen.
Vorstandschef Kangping Chen äußerte sich ebenfalls zu den Auswirkungen des Corona Virus auf Jinko Solar.„Unsere Lieferkette und Logistik waren Anfang des ersten Quartals 2020 vorübergehend von dem Ausbruch betroffen, haben sich aber deutlich verbessert. Unsere derzeitige Kapazitätsauslastung hat sich bereits wieder auf 100 Prozent erholt […] Wir gehen davon aus, dass etwa 400 bis 500 Megawatt unserer Solarmodul-Lieferungen im ersten Quartal in das zweite Quartal verschoben werden […].“
„Trocken“ beschreibt in diesem Fall Batterien,die Energie nicht in flüssige Elektrolyte (Speichermedium) abspeichern. Mehrere Unternehmen verfolgen die Entwicklung entsprechender Akkus – z.B. Teslas Projekt „Roadrunner“ und Samsungs Festkörperbatterie.
Flüssige Lithium Akkus haben einige Probleme: Die Lebensdauer ist begrenzt, die Effizienz sinkt mit der Leistung und sie sind entflammbar. Batterien ohne flüssige Elektrolyte versprechen eine höhere Energiedichte, also mehr Speicherkapazität auf demselben Raum wie Lithium-Batterien. Außerdem sollen weniger bis gar keine Effizienzverluste entstehen und die Akkus insgesamt sicherer sein, da sie nicht mehr entflammbar sind.
Anfang des Jahres verbreiteten Insider Informationen zu Teslas aktuellen Bemühungen - Projekt „Roadrunner“ soll den Preis pro kWh auf 100 USD senken. Die grundsätzliche Machbarkeit konnte scheinbar sichergestellt werden. Dieses Jahr soll der Prototyp bereits eine Energiedichte von 385 Wh/Kg erreichen – 10% mehr als bei heutigen Nasselektroden und rund 200 bis 1.000 Dollar günstiger pro E-Auto. 2023 geht man von 435 Wh/Kg und ab 2028 von über 500 Wh/Kg aus.
Samsungs neuer Prototyp einer Festkörperbatterie soll „bahnbrechend“sein. Das Unternehmen äußerte sich wie folgt: „Wir werden die Materialien und Herstellungstechnologien für Festkörperbatterien weiterentwickeln, um die Neuentwicklung von Batterien für Elektroautos auf die nächste Stufe zu bringen“. Die Batterie soll E-Autos zu 800 Km Reichweite verhelfen und auf eine Energiedichte von 900 Wh/Liter kommen. Marktreif ist der Prototyp noch nicht und zu einem Markteintritt äußerte sich Samsung nicht.
Unter der Leitung von Baywa und Hubject startet ein Konsortium von Unternehmen die Entwicklung des neuen Kommunikationsstandards ISO 15118. Er soll das Laden ohne Ladekarte zur Serienreife bringen.
Das Verfahren zum Laden eines Elektroautos in der Öffentlichkeit ist noch etwas kompliziert. Hinter dem ISO-Standard 15118 steckt das Prinzip „plug & charge“. Das E-Auto wird an den Ladepunkt angeschlossen und fängt automatisch an zu laden. Es muss kein Kontakt mit einer Karte erfolgen, diese ist in das Auto integriert und kommuniziert mit der Ladestation.
Die Software authentifiziert das Auto, startet den Ladevorgang und rechnet ab – vollautomatisch. Wichtig ist sicherzustellen, dass die Kommunikation zwischen Infrastruktur und Fahrzeug vor Zugriffen durch Dritte geschützt ist. Darüber hinaus soll es eine Reservierungsfunktion geben und die Bereitstellung von Routeninformationen bis zum nächsten Ladepunkt.
„Die Integration der Ladekarten-Funktion in das Fahrzeug ist zukunftsweisend. Sie macht das Laden einfacher und trägt dazu bei, E-Mobilität noch populärer zu machen. Mit dem Einstieg in das Projekt wollen wir als Ladekartenanbieter den Prozess von Anfang an begleiten und die Entwicklung mit vorantreiben.“, erklärte Christian Krüger, Geschäftsführer der BayWa Mobility Solutions GmbH.
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Ihren Ruf als Dreckschleuder haben Kohlekraftwerke nicht von irgendwo, produzieren sie doch das meiste CO2 aller Kraftwerkstypen. Dennoch gibt es bessere Lösungen, als sie auszuschalten und den Betreibern Millionen zu zahlen, beispielsweise die Nutzung als CO2-freier Energiespeicher.
Das grundlegende Funktionsprinzip eines Kohlekraftwerks ist die Erhitzung von Wasser, um mit dem Dampf eine Turbine anzutreiben. Während des Prozesses gehen rund 65% der in Kohle gespeicherten Energie verloren. Ein ähnliches Prinzip verfolgt der in den 80iger Jahren entwickelte H2O2-Brenner. Nach der Zündung liefert er innerhalb von Sekunden den benötigten Wasserdampf.
Ersetzt man den Teil der Kohleverbrennung zur Erzeugung von Wasserdampf durch einen Wasserstoff-Brenner und nutzt das umliegende Gelände zur Produktion und Speicherung von grünem Wasserstoff, hat man einen CO2-neutralen Energiespeicher. Erforscht wird diese Alternative bisher nicht in Deutschland, obwohl lokale Unternehmen heute schon alle Komponenten in Serie produzieren.
Zwei weitere Vorteile sind zum einen der hohe Wirkungsgrad von 85% (Kohle 30-40%) und die Weiterverwendung als Müllverbrenner. Kohlekraftwerke verbrennen häufig nebenbei Müll und nutzen die Wärme zur Vorerhitzung des Wassers. Diese Aufgabe könnte weiterhin vom Wasserstoff-Brenner erledigt werden. Die Technik zum Einbringen des Mülls und die Rauchgasreinigung ist vorhanden.
Forscher der University Masachusetts haben erfolgreich einen ersten Prototyp entwickelt, der Strom aus feuchter Luft erzeugt. Darüber berichtete das Team um Jun Yao, in der Fachzeitschrift„Nature“.
Mit Hilfe winziger Nanofäden aus Proteinmolekülen, woben die Forscher ein engmaschiges Netz. Die Fäden sind elektrisch leitfähig und zwischen zwei hauchdünnen Goldelektroden positioniert.Im Experiment, absorbierte das Geflecht effizient die Wassermoleküle aus der Luft. Anschließend gab es die Elektronen an eine Goldelektrode ab.
Der Prototyp erzeugte bei einer Spannung von einem halben Volt Strom mit einer Stärke von rund 100 Nanoampere. Genug, um einen Kondensator aufzuladen, der eine kleine Leuchtdiode mit Strom versorgte. In einem Langzeitversuch lieferte der Prototyp bereits zwei Monate lang zuverlässig Energie.
Optimal funktioniert die Stromerzeugung bei rund 50% Luftfeuchtigkeit. Laut Aussage der Forscher, ließe sich auch in Wüsten mit rund 25% Luftfeuchtigkeit noch Strom produzieren und das 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr. Im nächsten Schritt arbeitet das Team an der Verknüpfung mehrerer Minikraftwerke. Im Zusammenschluss könnten die elektrischen Fäden beispielsweise in „intelligenter Kleidung“ zum Einsatz kommen.
Unglaublich lange Akkulaufzeiten, nicht entflammbar und kaum Gewicht. Festkörperbatterien sollen ein neues Elektromobilitäts-Zeitalter einläuten. Aber worin unterscheiden sie sich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien und wie funktionieren sie? Könnten sie wirklich alle Umweltbedenken, die man bei der Herstellung von Batterien hat endlich ausräumen?
Siemens beweist, was deutsche Ingenieurskunst ausmacht: Innovation, Zuverlässigkeit sowie ein hoher Qualitäts- und Sicherheitsanspruch. Der All in One Batteriespeicher Junelight kommt mit integriertem Wechselrichter und erhält von der renommierten HTW Berlin das Prädikat „sehr gut“. Damit ist er der effizienteste integrierte AC-Speicher auf dem Markt.
Ein Vorteil des Junelights gegenüber vielen anderen Speicher ist der integrierte Wechselrichter. Es muss kein zusätzlicher Batteriewechselrichter erworben werden. Ein Vorteil: Sollte dieser kaputt gehen, dann liegt der Garantiefall klar bei Siemens. Ebenfalls selten ist die zeitlich unbegrenzte Erweiterbarkeit des Systems auf bis zu 19,8 kWh. So wächst der Speicher über viele Jahre mit Ihrem steigenden Bedarf an Speicherkapazität mit.
Der Name „smart Battery“ ist beim Junelight kein bloßes Marketingversprechen. Die integrierte KI lernt mit der Zeit den Bedarf kennen und optimiert an Hand von Wetter- und Verbrauchsprognosen das Be- und Entladen. Das Resultat: eine besonders hohe Lebenserwartung und Restkapazität, auch nach Garantieende (80% nach 10 Jahren). Schön anzuschauen ist er ebenfalls – wie der erste Platz beim reddot industrial Design Award bestätigt.