Beton als Stromspeicher

„Stellen Sie sich vor“, sagt Prof. Dr. Markus Weber, der die Masterarbeit an der Fakultät Design betreut hat, „wir könnten Beton nicht nur aus statischen Gründen nutzen, sondern zusätzlich als riesigen Energiespeicher!“ Weber ist dankbar für die Zusammenarbeit mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, USA, das schon länger an einem revolutionären Superkondensator mit einem speziellen Betongemisch forscht.

Der deutsche Prof. Dr. Franz-Josef Ulm ist einer der Forscher, die am MIT für das Projekt zuständig sind – er ist außerdem der Onkel des Coburger Masteranden Simeon Ulm und hat diesen für die Idee des Superkondensators begeistert. Jetzt legen die Wissenschaftler beim Praxistest am Campus Design Gleichstrom an den kleinen Superkondensator an, den Simeon Ulm gebaut hat.

Kondensatoren werden heute auf vielfältige Weise eingesetzt. Wie eine Batterie oder ein Akku ist ein Kondensator ein Stromspeicher. Die Technologie dahinter funktioniert aber völlig anders: Batterien liefern Strom durch chemische Umwandlungsprozesse. Ein Kondensator nutzt stattdessen Elektrostatik: Im Inneren befinden sich zwei elektrisch leitende Platten, die durch ein isolierendes Material voneinander getrennt sind. Wird eine Spannung angelegt, sammeln sich positiv geladene Ionen an der einen, negativ geladene Ionen an der anderen Platte. Zwischen den Platten entsteht ein elektrisches Feld. Hier wird Energie gespeichert.

Superkondensatoren sind eine spezielle Variante, bei der die Kapazität durch ein Elektrolyt erhöht wird, denn Kondensatoren haben im Vergleich zu Akkus und Batterien einen großen Nachteil: Sie speichern nicht besonders viel Energie. Dafür haben sie sonst ziemlich viele Vorteile: geringe Kosten, keine bedenklichen Chemikalien, fast unbegrenzte Lebensdauer und sehr kurze Ladezeiten. Das Handy könnte so in Sekunden laden. Ein E-Auto in Minuten. 

Die Speicherkapazität hängt maßgeblich von dem Volumen der leitenden Platten ab, und der spezielle Beton könnte sich dafür sehr gut eignen. 

Mit dem gespeicherten Strom bringt der Coburger Superkondensator ein kleines, rotes Licht zum Leuchten und die Forscher freuen sich: Der Coburger EC3-Superkondensator mit Beton funktioniert.

Das MIT arbeitet an deutlich größeren Exemplaren. Prof. Dr. Franz-Josef Ulm vom MIT sieht großes Potenzial in der Technologie und Prof. Dr. Markus Weber möchte mit weiteren Forschenden der Hochschule Coburg in Kooperation mit dem MIT die Arbeit an diesem Thema ausbauen und so die Energiewende weiter voranbringen.

Quelle: Hochschule Coburg, Text: Natalie Schalk, Fotos: Dennis Mangold / Hochschule Coburg