Fraunhofer, E-MetO, Ford, Nissan, Cyclic Materials, Volocopter, Parkwind, Bianchi, Hyperloop

Das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien nimmt in Europa eine immer bedeutendere Rolle ein. Laut einer aktuellen Analyse des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) wird erwartet, dass die Recyclingkapazitäten in Europa bis Ende 2024 auf etwa 300.000 Tonnen pro Jahr steigen. Diese Entwicklung wird demnach von verschiedenen Faktoren angetrieben, darunter das Bestreben der europäischen Länder, ihre Abhängigkeit von Rohstoffimporten zu reduzieren und die Umweltauswirkungen bei der Batterieproduktion zu verringern. Die EU hat diese Ziele durch gesetzlich festgelegte Sammel- und Recyclingquoten untermauert. Besonders in Mitteleuropa und Osteuropa zeigt die interaktive Karte des Fraunhofer ISI eine hohe Dichte an Recyclingstandorten, was auf die Nähe zu Batteriematerialherstellern, Batteriezellherstellern und Automobilherstellern zurückzuführen ist. Ein prominentes Beispiel hierfür ist der Standort Kuppenheim, wo Mercedes-Benz eigene Recyclingkapazitäten aufbaut. Die Recyclinginfrastrukturen lassen sich in „Spokes“ und „Hubs“ unterteilen. In den Spokes werden die ersten Schritte des Recyclings durchgeführt, während in den Hubs die eigentliche Rückgewinnung der Rohstoffe wie Lithium, Nickel, Kobalt und Kupfer erfolgt. Es wird erwartet, dass die Materialrückgewinnungskapazitäten in den Hubs bis 2030 auf 900.000 Tonnen pro Jahr anwachsen.

Die Lebensdauer von wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellenfahrzeugen, insbesondere in schweren Nutzfahrzeugen, wird maßgeblich von der Abnutzung der Komponenten wie Elektroden und Membranen beeinflusst. Ein schwedisches Forscherteam der Chalmers University of Technology hat nun eine Methode entwickelt, um die Mechanismen der Degradation in Brennstoffzellen auf Nano- und Mikroebene sichtbar zu machen. Durch die Beobachtung eines bestimmten Partikels in der Brennstoffzelle während des Betriebs konnten die Wissenschaftler genau bestimmen, wann und wo der Abbau stattfindet. 

 Das Forschungsteam hofft, dass diese Methode zukünftig zur Entwicklung von Materialien beitragen wird, die die Lebensdauer von Brennstoffzellen signifikant verlängern können. 

In einem innovativen Projekt in Schönerlinde, Brandenburg, wird derzeit erforscht, wie aus gereinigtem Abwasser Wasserstoff produziert werden kann. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekts E-MetO wird in einer Pilotanlage getestet, ob gereinigtes Abwasser als Ausgangsmaterial für die Elektrolyse geeignet ist, bei der Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird. Dieser Wasserstoff wird dann in einem Bioreaktor mithilfe von Mikroorganismen in Methan umgewandelt, das entweder direkt genutzt oder ins Gasnetz eingespeist werden kann. Ziel des Projekts ist es, die Effizienz der Ressourcennutzung in Klärwerken zu maximieren und einen Beitrag zur Dekarbonisierung zu leisten. Die Pilotanlage, bestehend aus Elektrolyse- und Bioreaktoranlagen, wird auf dem Gelände der Kläranlage Schönerlinde betrieben und könnte einen wichtigen Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Energieproduktion darstellen. 

Perowskit-Materialien gelten bereits seit einigen Jahren als vielversprechend in der Photovoltaik. Jetzt haben Oxford-Forscher ein extrem dünnes und flexibles Perowskit-Material entwickelt, dessen Material etwa 150 Mal dünner als ein herkömmlicher Siliziumwafer – und gleichzeitig so flexibel sein soll, dass es auf nahezu jede Oberfläche aufgetragen werden kann. Dies würde bedeuten, dass Sonnenenergie künftig nicht mehr nur durch große Solarpaneele auf Dächern oder Solarfarmen gewonnen werden könnte, sondern auch direkt von Alltagsgegenständen wie Rucksäcken, Autos und Gebäuden. Ein weiterer Schlüssel dieser Innovation liegt im sogenannten Multi-Junction-Ansatz, bei dem mehrere lichtabsorbierende Schichten in einer Solarzelle übereinander gestapelt werden. Diese Technik soll es ermöglichen, ein breiteres Spektrum des Sonnenlichts zu nutzen und so die Energieumwandlungseffizienz drastisch zu steigern – von bisher typischen 6 % auf über 27 %, mit einem Potenzial von bis zu 45 %.  

Nissan arbeitet an einem innovativen Autolack, der die Temperatur von Fahrzeugen senken soll, um die Effizienz von Elektroautos zu steigern. Dieser spezielle Lack, der wie herkömmliche Farbe aufgetragen werden kann, soll die Temperatur an der Karosserie um bis zu 12 Grad Celsius und im Innenraum um etwa 5 Grad Celsius reduzieren. Dies könnte die Notwendigkeit verringern, die Klimaanlage zu verwenden, was den Energieverbrauch und die Belastung des Akkus senken würde. Die kühlende Wirkung wird durch Mikrostrukturpartikel im Lack erzeugt, die das einstrahlende Licht reflektieren und elektromagnetische Wellen erzeugen, die der Sonnenwärme entgegenwirken. Obwohl der Lack noch weiter getestet und optimiert werden muss, könnte er in Zukunft als Sonderausstattung für Elektrofahrzeuge angeboten werden und so die Reichweite von E-Autos verbessern. 

Ford erweitert sein Angebot in der Elektromobilität und stellt zwei neue E-Bikes vor, die auf den ikonischen Modellen Mustang und Bronco basieren. Das Mustang E-Bike ist mit einem 750-W-Nabenmotor ausgestattet und soll eine Reichweite von bis zu 60 Meilen bei einer Ladezeit von 3,5 Stunden bieten. Es verfügt über Vierkolben-Hydraulikbremsen und ein vollfarbiges LCD-Panel, das Echtzeitinformationen wie Geschwindigkeit, Reichweite und Akkulaufzeit anzeigt. Das Bronco E-Bike hingegen ist für Offroad-Abenteuer ausgelegt und verfügt über ein Fahrwerk, das von der G.O.A.T.-Technologie („Goes Over Any Type of Terrain“) des Bronco inspiriert ist. Beide E-Bikes werden in limitierter Stückzahl produziert und sind ab 4.000 bzw. 4.500 US-Dollar erhältlich. 

Das kanadische Unternehmen Cyclic Materials hat sich auf das Recycling von Seltenen Erden aus Elektromotoren spezialisiert und plant nun, sein Geschäft von Nordamerika nach Europa auszudehnen. Zu den Investoren des Unternehmens zählen bereits namhafte Automobilhersteller wie Polestar und BMW. In einer neuen Partnerschaft mit dem britischen Unternehmen Synetiq will Cyclic Materials Elektromotoren aus Hybrid- und Elektrofahrzeugen verwerten, um die wertvollen Seltenen Erden zu extrahieren. Diese Metalle gehören zu den am wenigsten recycelten Rohstoffen, da die Trennung der magnetischen Materialien in Altprodukten sehr schwierig ist. Mit seiner firmeneigenen hydrometallurgischen Technologie möchte Cyclic Materials diesen Prozess kosteneffizient gestalten und so einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten. Die Prognosen deuten darauf hin, dass sich der Weltmarkt für Seltenerd-Elemente bis 2030 verdreifachen wird, was die Erschließung neuer Quellen besonders wichtig macht. 

Das deutsche Startup Volocopter hat einen Meilenstein in der urbanen Luftmobilität erreicht. Am 9. August 2024 absolvierte das Unternehmen einen erfolgreichen Demonstrationsflug mit seinem Lufttaxi auf dem Flugplatz von Saint-Cyr-l’École bei Paris. Dieser Testflug, der nur zwei Minuten dauerte, fand unter speziellen Umständen statt. Ursprünglich hatte Volocopter geplant, den Flug von einem schwimmenden Vertiport auf der Seine aus durchzuführen, jedoch wurden diese Pläne aufgrund von Protesten in Paris geändert. Stattdessen hob das Lufttaxi vom Flugplatz am Stadtrand von Paris ab, etwa 25 Kilometer vom Stadtzentrum entfernt. Der Demonstrationsflug wurde mit dem Vorgängermodell 2X durchgeführt, obwohl das neuere Modell Volocity für zukünftige Flüge vorgesehen ist. Der Volocity ist das erste kommerziell nutzbare Modell von Volocopter und wird derzeit für den Einsatz vorbereitet. Volocopter hatte gehofft, seine Flugtaxis während der Olympischen Spiele 2024 in Paris auf drei Verbindungsrouten und zwei touristischen Rundflügen einsetzen zu können, doch die Pläne wurden teilweise aufgrund der fehlenden Musterzulassung der Europäischen Flugsicherheitsagentur (EASA) für Passagierflüge verschoben. Volocopter plant weiterhin, noch in diesem Jahr den schwimmenden Vertiport auf der Seine nahe des Bahnhofs Austerlitz zu nutzen und strebt an, 2025 in Deutschland mit einem Partner wie ADAC einen Testbetrieb für Notfalldienste zu starten.  

Der belgische Offshore-Windparkbetreiber Parkwind hat in Zusammenarbeit mit MJR Power & Automation das weltweit erste Offshore-Ladesystem für Schiffe erfolgreich getestet. Die Anlage befindet sich im Windpark Nobelwind, etwa 47 Kilometer vor der belgischen Küste, und ermöglicht es Wartungsschiffen, während des Betriebs direkt mit lokal erzeugter Windenergie geladen zu werden. Das Ladesystem wurde speziell für Crew Transfer Vessels (CTV) mit einer Ladeleistung von bis zu 2 MW und für Service Operation Vessels (SOV) mit einer Ladeleistung von bis zu 8 MW entwickelt. Der innovative Ansatz ermöglicht es den Schiffen, sich trotz Meeresströmungen sicher mit dem Ladekabel zu verbinden und während des Ladevorgangs an Ort und Stelle zu bleiben. Die ersten Tests verliefen erfolgreich, und Parkwind plant, die Erkenntnisse aus diesen Versuchen in die kommerzielle Nutzung des Systems einfließen zu lassen, die für das erste Quartal 2025 vorgesehen ist. 

Bianchi, der traditionsreiche italienische Fahrradhersteller, hat sein neuestes E-Bike, das „E-oltre“, vorgestellt. Das E-Bike richtet sich an anspruchsvolle Fahrer, die sowohl auf Leistung als auch auf Design Wert legen. Mit einem leistungsstarken Motor, integriertem Akku und aerodynamischem Rahmen verspricht das E-oltre eine ideale Kombination aus Geschwindigkeit und Reichweite. Bianchi setzt bei diesem Modell auf hochwertige Materialien und fortschrittliche Technologien, um den Fahrern ein erstklassiges Fahrerlebnis zu bieten. 

China hat bei einem Test mit einem Hyperloop eine neue Höchstgeschwindigkeit von 623 km/h erreicht. Die Tests fanden auf einer speziell errichteten, 2 Kilometer langen Teststrecke in der Provinz Shanxi statt. Die Technologie basiert auf einem supraleitenden Magnetschwebesystem, das in einer fast vakuumartigen Röhre betrieben wird. Diese Umgebung reduziert den Luftwiderstand erheblich, wodurch solche extremen Geschwindigkeiten möglich werden. Das langfristige Ziel des Projekts ist es, Geschwindigkeiten von bis zu 1.000 km/h zu erreichen, was den Hyperloop zu einer schnelleren Alternative zu herkömmlichen Hochgeschwindigkeitszügen und sogar Flugzeugen machen könnte. Die erste kommerzielle Nutzung dieser Technologie wird für das Jahr 2035 angestrebt, wobei eine 150 km lange Strecke zwischen Shanghai und Hangzhou geplant ist. Das Projekt wird von der China Aerospace Science and Industry Corporation (CASIC) geleitet, einem der größten Rüstungsunternehmen Chinas, das sich intensiv mit der Entwicklung und Erprobung dieser Technologie beschäftigt. Die Hyperloop-Technologie soll in Zukunft nicht nur schnelle, sondern auch sichere, energieeffiziente und umweltfreundliche Transporte ermöglichen.