Energiewende – Aktuelle Forschung an der RWTH Aachen

Am 25.04.2024 nahmen Schüler und Schülerinnen der EF und Q1 in Begleitung ihrer Fachlehrerinnen Frau Jung und Frau Schönwald an einer Vorlesung zum Thema: „Batterien und Elektrokatalysatoren für die Energiewende mittels fortschrittlicher Mikroskopie bei der Arbeit zuschauen“ teil.

Beim Betreten des AOC (großer Hörsaal im Gebäude der Anorganischen und Organischen Chemie der RWTH Aachen) erfasste die Gruppe ganz unterschiedliche Gefühle. Während sich die Fachlehrerinnen sofort in ihre Studienzeit an der TH zurückversetzt fühlten, staunten die Schülerinnen und Schüler über die Größe des Saales und die Enge der Sitzplätze.

Begrüßt wurde das Publikum von Prof. Dr. Hausen, der eine Juniorprofessur für Angewandte Grenzflächenelektrochemie innehat. Er informierte in einem einstündigen Vortrag über seine Forschungsschwerpunkte und ging der Frage nach, wie durch Wind-, Solar- und Wasserkraft  gewonnene Energie effizient gespeichert werden kann.

Die uns bekannten Batterien und Akkumulatoren (aufladbare Batterien) stellen eine solche Speichermöglichkeit dar. Aber wie arbeiten diese Primär- und Sekundärelemente? Mit einer angegliederten Arbeitsgruppe des Forschungszentrums Jülich geht Prof. Hausen dieser Frage nach. Tatsächlich kann mit sogen. bildgebenden Verfahren aus dem Bereich unterschiedlicher mikroskopischer Methoden  den Prozessen bei der Arbeit zugeschaut werden. So konnten wir in einer Art Zeitraffer nachverfolgen, wie sich die Zusammensetzung einer Knopfzelle beim Entladen verändert.

Aber auch die Umwandlung aus Windkraft oder Solaranlagen gewonnener elektrischer Energie in chemische Energie kann zur Speicherung genutzt werden. So kann mithilfe elektrischer Energie Wasser elektrolytisch in grünen Wasserstoff und Sauerstoff gespalten werden. Diese Sekundärenergie ermöglicht es somit, die Erzeugung und den Verbrauch von Energie zeitlich und örtlich zu trennen. Das bedeutet, die ursprünglich gewonnene Solarenergie steht auch bei Dunkelheit zur Verfügung, wenn bspw. ein PKW mithilfe eines Wasserstoffmotors betrieben wird.

Ist grüner Wasserstoff wirklich farbig? Nein, natürlich nicht. In der chemischen Zusammensetzung unterscheidet sich grüner Wasserstoff nicht von grauem, blauem oder türkisfarbenem Wasserstoff.  Die Farbcodierung macht einzig Aussage über die Gewinnung. So spricht man von grünem Wasserstoff, wenn der zur Gewinnung benötigte Strom rein aus erneuerbaren Energien stammt. Grauer Wasserstoff wird hingegen aus fossilen Brennstoffen gewonnen (Erdöl etc.).