Dirk Uwe Sauer auf LinkedIn: Herzlichen Glückwunsch! Das bereichert die NRW-Akademie der… (2024)

Batterien für hohe Ladeleistungen - Bitte einmal nachdenkenEs ist immer wieder spannend zu sehen, aus was alles eine Schlagzeile werden kann. Spiegel Online und andere Medien haben gerade als Aufmacher "Elektroautos - Neue Natriumbatterie soll sich in Sekunden laden lassen" (https://lnkd.in/e4cxVz9t ) oder so ähnlich.Abgesehen davon, dass aus dem wissenschaftlichen Artikel wenig ableitbar ist, mit welchen technischen Daten das tatsächlich zu einem echten Produkt werden kann, sollte zumindest klar sein, dass eine derartige Ladung in der Praxis kaum jemals eine Rolle spielen wird. Das wird im Dreisatz sofort klar:Nehmen wir an, dass dem Fahrzeug 18 kWh elektrische Energie zugeführt werden muss, um 100 km Reichweite zu erhalten. Wer mag, kann auch mit 12 kWh oder optimistisch mit 12 kWh rechnen. Bleiben wir aber bei 18 kWh, dann lässt sich leicht die dafür notwendige Ladeleistung berechnen.Bei einer Ladezeit von 10 min pro 100 km wird eine Leistung von 108 kW benötigt. Das machen die SuperCharger von Tesla mehr oder weniger schon von Anfang an. Soll die Ladezeit für 100 km nur 3 min betragen, dann werden schon 360 kW benötigt. Das entspricht in etwas dem Ultraschnellladestandard mit 350 kW, der aktuell ausgerollt wird. Zum Vergleich: in einem normalen Niederspannungsverteilnetz werden aus einem Trafo mit 360 kW typischerweise 120 Haushalte versorgt.Bei einer Ladezeit von einer Minute sind es schon 1080 kW. Das ist die Klasse der Megawattcharger, die jetzt für die schweren LKW entwickelt und aufgebaut werden. Wenn ich "wenige Sekunden" mal als 10 Sekunden interpretiere, dann liegt der Leistungsbedarf schon bei 6480 kW oder einer Anschlussleistung für die auf jeden Fall ein Mittelspannungsanschluss notwendig ist (10 kV / 20 kV) und mit dem schon 2160 Haushalte versorgt werden könnte. Selbst wenn man die Batterie auf 1500 V Nennspannung bringt, bedeuten 6480 kW noch eine Stromstärke von 4320 A. Zum vergleich: Die normale Haushaltssteckdose ist mit 16 A abgesichert. Wärmeverluste sind quadratisch in der Stromstärke. Auch extrem kleine Widerstände in Kabeln, Steckern und der Batterie würden diese wegschmelzen. Selbst wenn also die Batterie so schnell ladbar wäre, dann lässt sich die Ladetechnik für ein normales Auto schlicht kaum vorstellen. Abgesehen davon ist nicht absehbar, wie eine Batterie für einen PKW aussehen könnte, die eine derartige Stromstärke aushalten würde. Die 1000 kW beim LKW treffen dort immerhin auf eine Batterie, die 6 bis 8x größer als in einem Oberklasse-PKW ist. Entsprechend ist die spezifische Belastung dann wieder moderat und das wird sehr gut gehen. Aber PKW-Batterien in "wenigen Sekunden" aufladen suggieriert der Öffentlichkeit etwas, was rein aufgrund von elektrotechnischen Grundgesetzen schlicht auch in mittlerer und fernerer Zukunft für das Standardauto kaum realisierbar ist.

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Die Zahlen der IEA zeigen, dass Deutschland pro Wasserstofffahrzeug die höchste Dichte von Wasserstofftankstellen unten den Ländern mit signifikanter Anzahl von Brennstoffzellenfahrzeugen hat. Während Korea mit 41% das Land mit dem größten Anteil der weltweit zugelassen Brennstoffzellenfahrzeugen ist, hat es nur 21% der weltweiten Wasserstofftankstellen. Deutschland hat 3% der Fahrzeuge aber 9% der Wasserstofftankstellen. In Korea kommen also 5,8x mehr Fahrzeuge auf eine Tankstelle als in Deutschland. In absoluten Zahlen waren das 2022 in Deutschland dann also knapp 24 Fahrzeuge pro Tankstelle. Die Zahlen stammen aus dem dem Global EV Outlook der IEA 2023 und gelten für 2022.

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Summer School Renewable EnergiesSeit 2005 gibt es jeden Sommer (außer während Corona) einen festen Termin in meinem Kalender. Das ist die Sommerschule zu erneuerbaren Energien am Standort Jülich der FH Aachen, in der den Teilnehmerinnen in drei Wochen ein umfassender und interdisziplinärer Einblick in die verschiedenen Facetten einer Welt aufbauend auf erneuerbaren Energien gegeben wird. Die Vorlesungen dort machen besonders Spass, weil die Gruppen immer sehr engagiert, interessiert, kritisch und sehr interdisziplinär sind. Das Programm findet sich auf der Webseite https://lnkd.in/e5EPK2_8 .Ich darf mit den Studierenden über den Aufbau des elektrischen Versorgungssystems inkl. der Strommärkte sowie über die elektrischen Energiespeichertechniken inkl. der Anwendungen in der Elektromobilität diskutieren. Themen, die auch Schwerpunkt unserer Arbeiten am CARL-Forschungszentrum der RWTH Aachen sind (www.carl.rwth-aachen.de, https://lnkd.in/eqRNfuq9 ). Am Nachmittag können die Teilnehmerinnen und Teilnehmer auch unsere Großspeicheranlage M5BAT (https://lnkd.in/e_zPEhqw ) besichtigen, mit der wir seit vielen Jahren den Einsatz von Batteriespeichern im MW-Bereich im Energiemarkt und für Regelleistungsmärkte erproben. Auf der Webseite https://lnkd.in/eF7afySf können Sie z.B. den aktuellen Frequenzverlauf des Stromnetzes sowie die Leistungserbringung unserer Anlage sehen.Der aktuelle Programmentwurf des Gesamtprogramms der Sommerschule findet sich hier: https://lnkd.in/eBf9FVACWeitere Informationen können sie auch bei Louisa Beiderbeck bekommen.

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Warum ein Chief Battery Officer werden?Batterieelektrische Antriebe kommen in allen Anwendungsbereichen. Selbst die australischen Bergbauunternehmen haben beschlossen, Transportfahrzeuge in den Tagebauen mit einem Gesamtgewicht über 370 Tonnen mit Batterieantrieben auszustatten. Der Markt für Batteriezellen soll bis 2030 auf 400 Mrd/Jahr wachsen. Das Wachstum der Batterietechnologie ist wirtschaftshistorisch nur mit dem Marktwachstum bei Einführung der Fliesbandproduktion in der Automobilindustrie (Model T durch Ford) oder dem Anstieg der Produktion von Militärflugzeugen im 2. Weltkrieg vergleichbar. Batterien sind hochkomplexe Systeme und nur wer die verschiedenen Facetten versteht, wird am Markt überlegene Systemlösungen mit Batterien anbieten können.Das Campus Forum an der RWTH Aachen bietet Ihnen die Möglichkeit, in kompakter Form einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Aspekte der Technologie, des Betriebs und des Einsatzes von Batterien zu erlangen (https://lnkd.in/ehtzhyFR). Hören Sie Vorträge und kommen Sie ins Gespräche mit Expertinnen und Experten aus vielen verschiedenen Bereichen der "Wertschöpfungskette Batterie" (Heiner Heimes, Dirk Uwe Sauer from CARL (https://lnkd.in/exRhniHa ), Lisset Urrutia, Weihan L., Moritz Frieges, Benjamin Dorn, Simon Lux, Dr. Kai-Philipp Kairies from ACCURE Battery Intelligence). Lernen Sie dabei auch modernste Forschungs- und Entwicklungsstruktur wie das "Center for Ageing, Reliability and Lifetime Predicton for Electrochemical and Power Electronic Systems" (https://lnkd.in/exRhniHa) oder das eLAB des PEM kennen.

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It will still be a while before large aircraft are carbon-neutral, but it is great to see how battery-electric drive solutions are now being used in all areas. Local trains on routes without overhead lines, light and very heavy vehicles in mining and now the first tanker on an aircraft. All questions regarding the safety of recharging have been resolved. We (Chair for Electrochemical Energy Conversion and Storage Systems (ISEA) / RWTH Aachen University) are very pleased to be able to support these developments with our expertise in batteries, mobile vehicle monitoring, cost- and grid-optimised charging strategies and energy management strategies. Many thanks to the complete team of finalize! and especially to the members of my team Florian Hölting, Fabian Breer and Mark Junker from our Department Battery Grid Integration and Storage System Analysisat the E.ON Energy Research Center.

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Programmorientierte Forschungsförderung des Bundes für Batterien wird massiv eingeschränktMit der Verabschiedung des Bundeshaushalts ist es jetzt amtlich: Die Förderung des BMBF für Forschungsprojekte im Themenfeld Batterie wird massiv eingeschränkt. Durch die Budgetkürzungen sind alle Forschungseinrichtungen und die Industrieunternehmen massiv betroffen. In diesem Jahr können wohl etwa 75% weniger neue Projekte genehmigt werden, als bis November letzten Jahres noch geplant war und für 2025 und folgende Jahre gibt es bislang noch keine bekannten Haushaltsansätze. Vordergründig ist dies die Folge der Kürzungen im Klima- und Transformationsfonds.In einem Pressebriefing des Science Media Centers unter Leitung von Sönke Gäthke haben Prof. Martin Winter (FZ Jülich & MEET Batterieforschungszentrum der Universität Münster), Dr. Axel Thielmann (Fraunhofer ISI) und Prof. Dirk Uwe Sauer (CARL Batterieforschungszentrum, RWTH Aachen University) zum Stand der Batterieforschung und den Auswirkungen der Kürzung der Fördermittel diskutiert. Das Gespräch kann hier angesehen werden https://lnkd.in/egiMFswD .

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We are very happy to welcome IRES 2023 in Aachen at CARL (https://lnkd.in/exRhniHa ). Since the first IRES it is the conference which truly looks on energy storage in all sectors: electric power, heat and gas. The future energy system purely based on renewables needs a perfect mix among all these technologies. In addition, we always looked in depth to the political, organisational and societal aspects of renewables and storage integration. Hope to see you in Aachen.

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the E-Mobility Lecture Series give every week until the end of January interesting insights to research, development and industrial implementation on many aspects of E-Mobility. You can join us online.

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This tool really helps to understand where charging points should be and could also explain, why at certain location you may miss a charging point 😉.Many thanks to Christopher and the team that you went also the last mile to make it public available.

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Dear Susanne,my warmest congratulations on your appointment. Of course, I am always particularly pleased to see former doctor's daughters and sons find their way back into the academic world. Our ISEA battery professor network is thus also growing (Julia Kowal (TU Berlin), Oliver Bohlen (Hochschule München), Tilman Philip Sanders (FH Münster), Martin Kiel (FH Dortmund), Susanne Lehner (PhD) (Uni Erlangen-Nürnberg), and I am sure there are more to come 😉). I wish you that the profession of university teaching is as much fun and inspiration as it is for me and that we can work together to develop technologies and solutions that can maintain a livable world with a high standard of living for all of us, which we are also able to roll out to everyone in the world.I wish you and your family all the best and a great start soon.

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