Die Kooperation von Skeleton Technologies und Siemens ist langfristig angelegt und soll die Superkondensatorproduktion der nächsten Generation weiter vorantreiben. (Bild: Skeleton Technologies)
Skeleton Technologies errichtet eine neue Produktionsstätte in Markranstädt, Sachsen, und investiert dazu 220 Millionen Euro. Dabei sollen 100 Millionen Euro in die Produktion und 120 Millionen Euro in Entwicklung & Forschung sowie in ein zukünftiges Hochfahren der Produktion fließen. Bei der Etablierung des Standorts wirkt Siemens aktiv mit. Mit einer Fläche von 20.000 m2 und der geplanten vollautomatisierten Produktion entwickeln die Unternehmen die größte und modernste Superkondensator-Produktion Europas. In Markranstädt sollen 12 Millionen Superkondensatoren jährlich produziert werden, die Produktion soll bereits 2024 beginnen. Die Kooperation ist langfristig angelegt.
Superkondensatoren von Skeleton kommen in der Automobilindustrie, im Verkehrswesen, in Stromnetzen und in der Industrie zum Einsatz. Besonders Kennzeichen ist die Verwendung des patentierten Curved graphene-Materials, das für eine hohe Leistungsdichte, schnelle Lade- und Entladeprozesse sowie eine lange Lebensdauer sorgt. Mit diesen Eigenschaften tragen die Bauelemente zur Verringerung der Emissionen in den Bereichen Stromerzeugung, Verkehr und Industrie bei.
Mit der Expertise von Siemens wird Skeleton den neuen Standort automatisieren digitalisieren und elektrifizieren. Ziel der Technologiepartnerschaft ist eine vollautomatische Produktionskette. Von der Kombination der Siemens-Technologie mit dem Curved-graphene-Material von Skeleton versprechen sich beide Unternehmen eine Senkung der Produktionskosten um schätzungsweise 90 Prozent nach Abschluss des fünfjährigen Projekts. Insgesamt sollen ca. 240 MitarbeiterInnen in dem hochautomatisierten Arbeitsumfeld tätig sein.
Superkondensatoren in Kürze
Was sind Superkondensatoren?
Elektrostatische Doppelschichtkondensatoren (EDLC) oder Superkondensatoren (Supercaps) sind Energiespeicher, die die funktionelle Lücke zwischen größeren und schwereren batteriebasierten Systemen und Massenkondensatoren schließen. Superkondensatoren tolerieren wesentlich schnellere Lade- und Entladezyklen als wieder aufladbare Batterien. Dadurch eignen sich Superkondensatoren besser als Batterien für die kurzfristige Energiespeicherung in Notstromsystemen mit relativ geringem Energiebedarf, für Kurzzeitladungen, zur Pufferung von Spitzenlastströmen und für Energierückgewinnungssysteme. Es existieren Hybrid-Systeme aus Batterien und Superkondensatoren, bei denen die hohen Strom- und Kurzzeitleistungsfähigkeiten von Superkondensatoren die kompakten Energiespeicherfähigkeiten von Batterien mit langer Lebensdauer ergänzen.
In welchen Branchen bieten Superkondensatoren die größten Vorteile?
Verkehr (Straßenbahnen, Züge, Busse, Lkw, schwere Geräte), Stromnetze und erneuerbare Energien (Stromerzeugung, -übertragung und -verteilung), industrielle Anwendungen (Hafenkräne, Aufzüge, Schifffahrt, Bergbau, Öl und Gas) und der Automobilsektor.
Wie können Superkondensatoren mit bestehenden Technologien der Wind- und Solarenergie oder mit Lithium-Ionen-Batterien zusammenwirken?
Die hohe Volatilität Erneuerbarer Energien resultiert in einer unregelmäßigen Stromerzeugung die sowhl die Stromqualität als auch die Planung von Stromsystemen beeinträchtigt. Superkondensatoren spielen hierbei eine wichtige Rolle, indem sie beispielsweise in der Windkraft die Leistung von Windkraftanlagen steuern (Pitch-Control) als auch Frequenzschwankungen abfangen und abmildern können. Superkondensatoren bieten im Vergleich zu bislang eingesetzten Blei-Säure-Batterien eine wesentlich längere Lebensdauer, höhere Zuverlässigkeit und senken die Gesamtbetriebskosten erheblich. Superkondensatoren erleichtern zudem die Netzintegration von erneuerbarem Strom. Zusammen mit Lithium-Ionen-Batterien werden Superkondensatoren für Niederspannungsanwendungen eingesetzt, um die Vorteile der Energie- und Leistungsdichte zu nutzen und ein effizienteres, robusteres Gesamtsystem zu schaffen.
Wo liegen die größten Engpässe für eine stärkere Verbreitung von Superkondensatoren?
Bislang ist das Wissen über die Verbreitung sowie über die Vorteile der Technologie und der Produktionskosten auf Markt sehr überschaubar. Die Superkondensatorindustrie befindet sich in der gleichen Situation wie die Lithium-Ionen-Batterien 1999, aber die Fortschritte in der Kerntechnologie (z. B. die Verwendung des von Skeleton entwickelten "curved-graphene"-Materials) und die Produktionskapazitäten lassen sich Kostensenkungen schneller als bei jeder anderen Energiespeichertechnologie ermöglichen.
Wie können Superkondensatoren zur Stabilisierung der Stromnetze beitragen, wenn die zugrunde liegenden Energiequellen in großem Umfang auf erneuerbare Energien umgestellt werden?
Superkondensatoren bieten Vorteile wie eine sofortige Reaktion auf Nachfragespitzen und eine verbesserte Qualität der Energieversorgung. Sie bekämpfen aktiv verschiedene Probleme wie der Netzqualität (einschließlich Magnitude, Flicker, Dip, Swell und Unterbrechungen) da sie unmittelbar reagieren können. Selbst eine winzige Störung der Stromqualität von wenigen Mikrosekunden kann zu Schäden in zweistelliger Millionenhöhe führen. Die sofortige Möglichkeit der Aufnahme hoher Energiewellen und die sekundenschenlle Entladung, schützt die eingesetzten Geräte, die Infrastruktur und das Netz.
Wie können Superkondensatoren dabei helfen, den Übergang von der Nutzung fossiler Brennstoffe in der Industrie zu beschleunigen?
Die Industrie für fossile Brennstoffe sucht, wie jede andere Branche auch, nach Möglichkeiten, die Energieeffizienz zu steigern und Kosten zu senken. Effiziente Lösungen für Kunden in der Öl- und Gasindustrie können die Produktivität verbessern, die Effizienz steigern sowie Emissionen und Energieintensität der Öl- und Gasproduktion verringern. Skeletons Superkondensatoren sind die europäischen Technologieführer und haben den niedrigsten Innenwiderstand sowie die höchste Leistungsdichte auf dem Markt. In diesem Anwendungsbeispiel werden Superkondensatoren beispielsweise zur Elektrifizierung von Schwerlastfahrzeugen im Bergbau oder in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt.
