Vor einem Durchbruch der massiven Nutzung alternativer und umweltfreundlicher Energiequellen wie Solarzellen oder Windkraftanlagen steht die Notwendigkeit zur Speicherung größerer Mengen an Energie. Mit einem reinen Netzausbau kann eine gleichmäßige und am tatsächlichen Bedarf orientierte Versorgung nämlich kaum gänzlich gewährleistet werden, weil trotz ausgleichenden Stromtransporten immer noch nachts keine Sonne scheint und es windstille Tage gibt. An der schwedischen Linköping Universität wird daher an Akkukonzepten geforscht, die auf preiswerte organische Materialen aus Produktionsabfällen setzt.

 

Da organische Solarzellen auf Polymer-Basis immer größere Effizienzgrade aufweisen und ihre Herstellung sehr preiswert ist, steht der massive Ausbau von Solarkraftwerken in naher Zukunft bevor. Auch die Offshore-Windkraftanlagen in der Nordsee werden Strom nicht nur dann liefern, wenn er auch genutzt werden kann. In konventionellen Akkus werden hauptsächlich Metalloxide eingesetzt, was die Fertigung aufwändig und teuer macht. Außerdem ist diese Technologie nicht gerade ressourcenschonend. Sinnvoll wäre daher auch bei Akkus der Einsatz wiederverwendbarer bzw. biologisch abbaubarer Materialien.

 

In der Natur gibt es schon Vorbilder, da bei der Fotosynthese von der Sonne generierte Energie in Form von Elektronen durch so genannte Quinonen, elektrochemisch aktiven Molekülen aus Benzolringen mit sechs Kohlenstoffatomen, aufgenommen wird. Um nun solche Quinonen zu nutzen, wurde aus Abfällen bei der Papierherstellung das Lignin isoliert, bei dem es sich um ein natürliches Polymer handelt. Ein Mix aus Pyrrol und Lignin mit einer Dicke von nur 0,5 µm eignet sich als Kathode.


Das Ziel der Forschung ist die Entwicklung preiswerter und erneuerbarer Akkutechnik um die notwendigen Stromnetze zu entlasten. Das Verfahren ist besonders auch deshalb interessant, weil Lignin etwa 20...30 % der Biomasse eines Baumes ausmacht.

 

Bild: Florian Gerlach