 Willkommen zu unserem nächsten Talk-Energiespeicher von heute für die Energie von morgen mit Sebastian Pischl. Ich mache es kurz, erneuerbare Energien sind der heiße Scheiß, aber was genau gibt es da zu erforschen, was geht schon und was geht noch nicht? Das wird uns jetzt Sebastian Pischl erzählen, der übrigens vor zehn Jahren auf seinem allerersten Kongress war, schon immer gerne Sachen auseinandergenommen hat und irgendwann nicht mehr aufhören wollte, noch tiefer rein zu gucken, was im Innersten der Geräte ist und deswegen besonders viel über Batterien herausfinden wollte. Wir alle benutzen ständig Batterien, aber Sebastian wollte rausfinden, was Batterien im Innersten zusammenhält und was da heute noch mitgemacht werden kann und deswegen wünsche ich euch jetzt ganz viel Spaß mit Sebastian. Vielen Dank, einen großen Applaus. Ja, herzlich willkommen, es ist sehr voll, hätte ich nicht erwartet. Okay, ja, Energiespeicher von heute. Mir ist durch meine Twitter Timeline gerollt, immer wieder Artikel und Meinung über, was ist jetzt besser? Das batteriebetriebene Automobil, das brennstoffzellenbetriebene Automobil, eins von beidem und dann da habe ich mir das angesehen und dachte mir, da erzählen wir mal, da ist eine Menge Leute sehr halb gares Zeug und das werden einzelne Aspekte rausgegriffen, die eine bestimmte Technologie besonders gut aussehen lassen, aber eigentlich beide gar nicht so richtig miteinander vergleichbar sind. Als Bild würde ich schlage ich vor, wenn man einen Pinguin in die Wüste setzt, dann sieht der da nicht sonderlich gut aus. Wenn man ein Kamel damit vergleicht, ist das Kamel deutlich schneller. Wenn man jetzt beide zusammen ins Meer packt, sieht der Pinguin plötzlich ziemlich viel besser aus und da das alles ein bisschen genauer hinzugucken ist, dachte ich mir, vielleicht erzähle ich darüber ein bisschen was und zwar war ich eigentlich einen ganz guten Überblick über die ganze Geschichte habe. Ich habe Chemie studiert, ganz klassisch auf Diplom, habe angefangen mit organischer Chemie, Biochemie und habe dann im Verlauf des Sturms festgestellt, naja, da ist die Laborpraxis nicht ganz so mein Ding und bin dann erst auf Brennstoffzellen und Wasserstofftechnologie aufmerksam geworden, dann hatte ich einen studentischen Hilfskraftjob am Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikro-Integration, wo es tatsächlich darum ging, Lithium-Ion-Batterien auf kleiner Skala zu bauen und die Potenzial sogar in eine Platine zu integrieren. Also quasi das, was man heute für ein paar Euro aus China sich liefern kann, eine kleine Vertiefung reingefräßt, Batterie eingebaut, Deckel drauf und man hat eine eingebaute Batterie, nicht mehr so wie üblich rangelötet. Genau und mein Abschluss habe ich gemacht am Helmholtz Zentrum Berlin, da in der Mitte mitten in der Stadt ist die Technische Universität und das Helmholtz Zentrum hat zwei Standorte, einmal unten rechts Adlershof und unten links in Wannsee und da stehen jeweils zwei Großgeräte, einmal der BER-Faschungsreaktor bzw. er steht dann noch, aber er wurde jetzt kürzlich abgeschaltet nach drei Jahren Vorlauf und guter Vorbereitung ist jetzt vor kurzem der Abschluss gefeiert worden und der Reaktor wird jetzt in den nächsten Jahren langsam heruntergefahren, an dem Standort habe ich meine Forschung betrieben und an der anderen Stelle steht das Bessie II Synchrotron, wo dann eine Menge Materialuntersuchung gemacht werden und auch eine Menge zur Solarenergie, hauptsächlich die bekannte Silizium-Solarzellen oder auch Perovskitz-Solarzellen geforscht werden und die Materialeigenschaften und Struktur untersucht wird. Zuerst, wenn es um einen Energiespeicher geht, braucht man zwei Dinge, Material und Platz dafür. Energiedichte bildet sozusagen ab einmal auf der Hochachse, die spezifische Energie Wattstunden pro Kilogramm, also auf die Masse bezogen, da ist dann klar, man sieht eine Bleibatterie, die normalen Batterien sind relativ schwer, unten sind jetzt zum Beispiel Kondensatoren, kennt man auch von einer kleinen Skala, was man so auf Platinen drauflötet, die sind leicht und auf der Achse quer ist die Leistung pro Kilogramm aufgetragen, das heißt, wie schnell kriege ich die Energie daraus, das heißt Metalloxid Capacitors oder auch die sogenannten Supercaps sind so ein Schlüsselwort, die auch teilweise in dem Kontext Elektromobilität zum Tragen kommen, die sind sehr schnell entladbar, allerdings sind das keine chemischen, sondern eigentlich mehr physikalische Energiespeicher. Und was mich jetzt besonders interessiert, auch was mein Fachgebiet eher ist, sind eben Batterien und da oben tatsächlich chemische Energieträger, also das, was wir kennen, das Benzin oder auch Wasserstoff. Und dann schauen wir uns mal einen Diagramm an, etwas aus der Nähe. Hier ist mir die Achsbeschriftung flötend gegangen, das sehe ich gerade. Hier ist die Beschriftung ein bisschen anders, hier geht es jetzt um die Energieinhalt aufs Volumen bezogen und Energieinhalt aufs Gewicht bezogen. Aufs Volumen ist die Achse quer, oder? Ja, wichtig, habe ich im Studium gelernt, ganz doll hier zu zeigen, man muss seine Achsen beschriften, sonst passiert so was. Also die Hochachse ist die volumetrische, also aufs volumenbezogene Achse. Das sieht man daran unten, die Methanwasserstoff sind gasförmig. Das heißt, man kriegt in einem großen Volumen nur relativ wenig Energie gespeichert. Das sieht dann anders aus, wenn man die Linie nach oben geht. Sieht man da Erdgas 200 bar, das ist, was wir als LPG-Gas von der Tankstelle erkennen, zum Beispiel, oder dann eben entsprechend darüber Wasserstoff flüssig, Wasserstoff hoch komprimiert, cryogener Wasserstoff und dann ganz oben die üblichen Treibstoffe, Ethanol, Benzindiesel, oben ist sogar auch, sind ein paar Metalle aufgeführt, Grafit ist auch quasi nur Kohlenstoff, Aluminium kann man auch verbrennen, potenziell, wer hat mal einen Feuerlöscher in der Hand gehabt, wo ABC drauf steht? Mal Hand heben. Ja, so ziemlich jeder. Wer hat einen in der Hand gehabt, wo Klasse D drauf steht? Ja, ungefähr so 10, 15 Hände. Die Feuerlöscher der Klasse D sind spezifisch für Metallbrände, weil Metalle tatsächlich so heiß und relativ schwer zu löschen sind, dass man dafür spezielles Löschmaterial braucht. Das spiegelt sich hier auch wieder, dass eben die Energiedichte ziemlich weit oben stehen. Und wir sehen hier, ich zeige es vielleicht mal, geht das mit dem Maus? Genau. Nee, wird leider nicht gezeigt, schade. Und links in der Ecke sieht man dann blaue Säure Akku, das ist eben die bekannte Autobatterie, ist ziemlich weit unten, weil ist für die Energie, die sie speichert, ziemlich schwer. Darüber kommen dann die anderen Batterien. NIMH ist so, dass was man heutzutage üblich so in Fernbedienungen oder zum Beispiel das Mystery Hack Badge reinsteckt. Al-Kali Mangan, die bekannten Einweg, nicht aufladbaren Einwegzellen. Und über den Nizium-Ionen-Akku möchte ich ein bisschen mehr reden, weil eben auch dieses Jahr, wie auch schon im Text angekündigt, der der Nobelpreis dafür vergeben wurde, für die Entwicklung dieser Technologie. Und auch hier nochmal die Frage, wer von euch hat ein Gerät, was mit einem Lizium-Ionen-Akku betrieben wird? Ja, zwei Geräte, drei, fünf, zwanzig. Ja, okay, langsam werden die Hände weniger. Also das sind alle haben sie. Klar, die Technik ist absolut verbreitet. An was heißt Lizium-Ionen überhaupt? Lizium ist ein Al-Kali-Metall, das dritte Element überhaupt, also Ordnungszahl drei da oben, hat drei Elektronen um den Kern herum. Und wenn man von dem Atom ein Elektronen abzieht, spricht man von einem Ionen. Das heißt, es ist ein positiv geladener Lizium-Kern und der transportiert im Endeffekt die Ladung in dieser Art Batterie oder Akku. Das sind die drei Herren, die diesen Nobelpreis bekommen haben dieses Jahr. Der Herr John B. Goodenough. Es wird gerätselt, ob sich seine Eltern auch dabei mit einem Augenzwinkern gedacht haben, als sie dieses Bede dazugefügt haben. Der Herr Stanley Whithingham und Akira Yoshino und an den und die das Nobelpreiskomitee hat ganz schöne öffentlich verfügbare Dokumentationen bereitgestellt, an deren Beispiel ich jetzt mal grob erklären möchte, was da innen drin passiert. Das ist erst mal die erste Iteration, wo noch an der anode tatsächlich ein Block Lizium-Metall verwendet wird. Wer hatte Chemie in der Schule? Leistungskurs? Oh, da wird es dünn. Eigentlich hatten alle, wer hat mal ein Stückchen Natrium in Wasser geschmissen? Ah, weit mehr als die Hälfte. Das spritzt und brennt und explodiert. Das Zeug ist halt, sämtliche Alkalimetalle sind hochreaktiv mit Wasser. Das heißt, es ist schon ein gewisses Problem, da einen so ganzen Block in so eine Batterie einzubauen. Das ist auch der Grund, weswegen man diese Batterie nicht öffnen sollte, weil die Luftfeuchtigkeit schon, die reinkommt, reicht, um mit dem Metallwasser drinnen gespeichert ist, zu reagieren und ja, dann wird es warm und bunt. Zurück zu der Batterie selber. Das heißt, wir haben an der anode, das Lizium-Metall gibt sein Elektron ab oder wird durch das elektrische Feld beim Aufladen dazu gezwungen, überredet. Wenn die Batterie aufgeladen ist, fließt das Elektron durch den Verbraucher auf die andere Seite zurück und wird in dieser Interaktion in einem Material Titan-Disulfit eingelagert. Titan ist auch ein Metall, relativ bekannt. Eigentlich weiße Wandfarbe kennt auch jeder Titan-Dioxid, ist ein total bekanntes und verbreitetes Pigment. Hier ist es halt das Schwefel-Analogon, das Lizulfit. An der Batterie, die hat funktioniert, man sieht hier zwei Volt Zellspannung, ist schon mal deutlich mehr als eine normale Batterie, die 1,5 Volt. Das Problem dabei war, das Ding zersetzt sich einfach schemisch mit der Zeit. Nächste Iteration, Koboldoxid. Das war jetzt stabil und diese Batterie war halt nicht nach zwei, drei mal Aufladen und Entladen dann einfach kaputt. Außerdem war die Zellspannung auch ein bisschen größer. Auf der anoden Seite ist es erst mal bei dem Metall, bei dem Lizium-Metall, geblieben, bei dem Block. Und am Schluss kam dann die Innovation, okay, wenn ich von diesem Metallblock los werden möchte, wie komme ich da aus und rum? Und da hat Yoshino rausgefunden, hey, wir nehmen Grafit, also quasi das, woraus man Bleischliftsmien auch macht. Grafit hat so eine Wabenstruktur, so Kaniceldraht sozusagen und das sind Schichten, die in einer Parallel übereinander aufgeschichtet sind und dazwischen ist Platz. Und dazwischen passt Lizium als Ionen gut dazwischen. Tatsächlich, da Ordnungszahl 3, es ist wirklich fast das kleinste Atom, was man sich denken kann, dementsprechend, es braucht auch nicht viel Platz und das kann man eben in Grafit oder hier Petrolcoax quasi, also nicht das zum Schnüffeln, sondern das zum Verbrennen. Kann man das einlagern und hat plötzlich nicht mehr diesen hoch reaktiven Metallblock da oder Metallschicht, sondern hat etwas Besserhandhabbares und das in Kombination hat sich dann dazu entwickelt, was wir heutzutage in allen unseren Geräten drin haben. Was nicht so mein Fachgebiet ist, aber was natürlich auch diskutiert werden muss, ist, woher kriegt man diese Materialien eigentlich? Kobaltoxid insbesondere ist viel im Gespräch, weil die Hauptquelle aus den sogenannten Koltanvorkommen hauptsächlich in Zentralafrika kommen. Koltan ist eine Zusammensetzung aus Kolumbit und Tantalit. Das sind zwei Minerale, die eng verheiratet miteinander in den Lagerstätten abgebaut werden und die hauptsächlich eben in Zentralafrika vorkommen. Kolumbit ist eine Quelle für das Elementenjob und Tantalit, wie der Name schon sagt, Tantal und die bringen aber in Vergesellschaftung auch immer Kobalt mit unserem. Irgendwas hat sich die Natur dabei gedacht, auf jeden Fall die sind irgendwie immer an der gleichen Stelle rauszuholen und an nicht vielen Stellen sonst. Dann ist die Diskussion, wo kriegen wir das ganze Lithium her? Das kommt dann zum großen Teil aus Südamerika und aus China. Ähnliches Problem mit der Grafitanode, um besonders hochwertige Zellen zu bekommen, braucht man eine bestimmte Qualität von Grafit. Haupthersteller China. Das heißt, da ist dann halt auch so die Frage, möchte man mit den Chinesen denn jetzt unbedingt ein Wirtschaftskrieg anfangen, wenn die dann sagen können, dann kriegt ihr halt keine Batterie-Materialien mehr und dann habt ihr halt auch keine Batterien mehr, weil die halten ja auch nicht ewig. Mehr dazu kann man sich bei Methodisch-Incorrect nachhören. Ich höre ziemlich viel Podcasts, kann man sich vielleicht vorstellen und möglicherweise hat der eine oder andere den Hintergrund zu dem. Ich kann hochgradig empfehlen, wenn man auch mal ein bisschen sich für Wissenschaft interessiert, hört da mal rein. Hochgradig interessant, macht viel Spaß zu hören, auch einfach nur vom Unterhaltungswert her und man kann eine Menge lernen. Dann, was auch noch zu einer Batterie dazu gehört, ist der Elektrolyt, also die Flüssigkeit zwischen den beiden Elektroden, weil man muss diese Lithium-Ionen auch noch irgendwo drin aufheben sozusagen. Man kann das Metall nicht einfach von einer Elektrode zur nächsten Wand anlassen, das muss irgendwie geschehen, dafür gibt es diesen Elektrolyten und diese speziellen Carbonate, heißen sie als Metrivialnamen, Kohlensäure-Estern, haben die Eigenschaft, dass sie sehr polar sind und aprotisch heißt, sie sind nicht chemisch gesehen sauer, weil es gibt Lösungsmittel, die auch ihre Wasserstoffatome, also hier sind ein paar eingezeichnet, gibt noch ein paar mehr, die ihre Haaratome abgeben und dann so ähnlich wirken wie Wasser. Und wir hatten vorhin schon gesagt, Alkalimetalle in Wasser, schlechte Idee, Alkalimetalle in einem protischen Lösungsmittel auch nicht so gut, das heißt, das gibt eine bestimmte Anforderung an das Lösungsmittel und diese Klasse von Lösungsmitteln erfüllt die ganz gut und lässt sich gut herstellen, ist leider auch hygroskopisch, ist Wasser anziehen, das heißt, muss gut abgekapselt werden, darf nicht, also das ist auch der Grund, weswegen auf so ein Batterien immer drauf steht, nicht öffnen, nicht auseinandernehmen, weil die werden einfach feucht und im besten Fall verlieren die Batterien bloß ihre Kapazität, weil einfach das Material, was die tatsächlich die Energie transportiert, kaputt geht, weg reagiert, im schlimmsten Fall wird es dann warm und man kriegt buntes Feuer. Zum Beispiel auch so, wer von euch hat so eine Batterie mal auseinandergenommen, so zumindestens was da noch einen kleinen Platinchenassisten dran hängt, gar nicht so viele, so 20 vielleicht, ich habe schon eine Menge Laptopakus, Handyakus, alles mögliche auseinander gebaut, da hängt immer so eine kleine Platine davor, eine Schutzelektronik, die dafür sorgt, dass die Batterie nicht zu tief entladen wird und nicht zu sehr überladen wird, weil wenn man nämlich zu viel Energie reinsteckt in diese Batterien, dann bilden sich so eine solche Metall, ja Stifte, Säulen, Whiskers sind Schnohare quasi, das sind eben dünne lange Strukturen aus Metall, die dann eben bei so hohen Spannung wachsen, das in der Mitte ist der Separator, die beiden Teile der Batterie voneinander trennt, die piken da einfach durch und machen dann einen Kurzschluss und dann hat man ein Problem wie zum Beispiel das hier, hat einer von euch so ein Gerät gehabt und damit Ärger gehabt, das ist ein Samsung Galaxy Note 7, ich sehe eine Hand, vielleicht ist noch eine zweite dabei, ich glaube, das war vor so anderthalb zwei Jahren, da gab es große Presse, dass diese Geräte angefangen haben aus heiterem Himmelfeuer zu fangen, teilweise in der Tasche des Eigentümers, eher blöd. Was ich hierbei rausgestellt hat ist, da oben sieht man einen Röntgenquerschnitt, diese dünnen Linien sind die Elektronenschichten und dieses etwas dickere ist der Separator und es hat sich rausgestellt, bei der Dimensionierung und Herstellung dieser Batterien wurde dieser Separator ein kleines bisschen zu klein gewählt und dann ist durch ein paar Stöße irgendwie an der Ecke passiert, dass dann sich so eine Elektrodenfolie so ein bisschen verbogen hat, dann haben die Kontakt gekriegt, dann hat sich damit die Batterie intern kurz geschlossen, entladen, ist wärmer geworden, hat sich aufgebläht, hat Feuer gefangen und das Ergebnis sieht man dann daneben, nicht so gut. Also das ist halt, das ist eben auch was, was man bei sämtlichen Energiespeichern nicht los wird, man muss die irgendwie sicher bekommen und man muss die Hand haben können, nicht nur der Platzbedarf und das Gewicht spielt eine Rolle, das ist, deswegen sind Lithium-Iron-Batterien ja auch so verbreitet, weil sie einfach deutlich leichter sind als die Nickel-Catmium-Nickel-Metallhydrie-Batterien zum Beispiel und leistungsfähiger. Was aktuell noch auch geforscht wird, sind zum Beispiel neue Elektrodenmaterialien, um eben dieses Problem mit dem Kobalt loszuwerden. Kobaltoxid funktioniert sehr gut, es gibt Bestrebungen, das hat man glaube ich auch durch Pressemitteilung von Tesla oder sowas so und anderen Firmen, die gerade an Erwicklungen forschen gehört, dass Nickel ersetzt wird. Kobalt und Nickel sind sich einigermaßen ähnlich, die stehen nebeneinander im Periodensystem und man kann Nickel ersetzen und den Kobaltanteil reduzieren. Nickel hat auch Probleme, weiß vielleicht der ein oder andere, der dagegen allergisch ist, Nickel verursacht Kontaktallergien, also auch nicht so problemlos. Man muss eben gucken, welches Problem kann man auseinander haben und welches muss man einfach eingehen. Ganz interessant, man kann dieses Kobaltoxid durch Silicium ersetzen. Man kann tatsächlich, wie auch Mikrochips aus dünn Siliciumwälfern gefertigt werden, man kann dieses Material nehmen, auf eine bestimmte Art und Weise aufbreiten und als Elektrode für so eine Batterie benutzen. Und tatsächlich ist, dass es auch, also es ist eine Gitterstruktur, wo auch diese Lithium-Ionen gut reinpassen in die Zwischenräume und tatsächlich ist die Kapazität noch einige Male größer als mit dem Kobaltoxid. Das Problem ist, das funktioniert 2-3 Mal, weil dadurch, dass das Silicium, das Lithium als Fremdmetall aufnimmt, quillt das Ganze auf, wird größer, also wirklich physikalisch größer, wird beim Endladen schrumpft es wieder und dann bilden sich Risse und nach wenigen Endladezyklen hat man dann keine schöne glatte Elektrode mehr, sondern dann hat man Krümel und dann ist die Batterie kaputt. Das ist einer der eines der Felder an denen aktuell geforscht wird. Wie kriegt man, also kriegt man Silicium tatsächlich in den Griff, dass man es als elektroden Material benutzen kann und auch da wird geforscht, um zum Beispiel dann das Problem loszuwerden, dass man überhaupt darüber diskutieren muss, ja Kobalt, Afrika, politische Probleme geht nicht, wir haben nicht genug Material für das alles. Elektrolyte, das gleiche Metallion ist eine ganz witzige Eranikdote, der Herr Göttinger hat in den 80ern, als die Grundlagenforschung für seine Entwicklung stattgefunden hat, auch schon über Natrium als Energie, also als Metall, was dann diesen Transfer, dieses Hin- und Herpennen zwischen den Elektroden übernimmt. Davon ist heute nicht wirklich was bekannt, also jedenfalls nicht in der öffentlichen Presse geforscht wird daran trotzdem, also es gibt zum Beispiel Natrium-Sulfit-Batterien, die funktionieren sehr gut, allerdings brauchen die Temperaturen um so 200 Grad bis sie vernünftig funktionieren, bei Raumtemperatur gehen die nicht. Das ist praktisch für sowas wie Blockhaltskraftwerke oder LKWs oder irgendwie große Dinge, die heiß werden und heiß bleiben können, aber für den Alltagsgebrauch selbst für ein Auto kann man nicht anwenden, aber möglicherweise findet man damit was, was man so ähnlich wie so eine Lithium-Ion-Batterie bauen kann und Natrium haben wir wirklich reichlich. Man geht an irgendein Ozean, hat Natriumchlorid, Salz in rauen Mengen, kann das Problem nur daraus schöpfen, hat Natrium-Ionen ohne Ende. Dann haben wir zum Beispiel auch das Problem mit dem Lithium aus Südamerika und politisch parkwürdige Quellen nicht mehr oder Abhängigkeit von China. Dann noch ein bisschen zu Wasserstoff, da stecke ich nicht so sehr drin, deswegen etwas grober. Das ist ein Zustandsdiagramm von Wasserstoff. Wasserstoff ist speziell. Wer kennt aus Camping zum Beispiel diese Gasbrenner, die man mit so einen Kartuschen oder diesen großen Propangasflaschen betreibt? Ja, so 80-90 Prozent bestimmt. Wer hat schon mal aus Versehen das Ventil aufgemacht und den Schlauch abgeschraubt? Ja, ein paar. Oder anderes Beispiel. Wer hat schon mal ein Feuerzeug nachgefüllt? Ah, fast alle. Wenn man das nicht richtig macht, dann zischt es und es wird ziemlich kalt. Das heißt, in der Chemie Jule-Thomson-Effekt, also dass wenn man ein verflüssigtes, komprimiertes Gas plötzlich entspannt wird, das heißt, es steht in dem Behälter unter Druck. Man macht das Ventil auf, es entweicht an die Atmosphäre, der Druck ist plötzlich nur noch Atmosphermdruck und dann wird es kalt. Das ist bei den meisten Gasensong bei Wasserstoff nicht, der wird heiß. Und das ist blöd, wenn man jetzt ein Leck in einem Wasserstofftank hat. Das sind zum Beispiel Vorsichtsmaßnahmen, da müssen sich also in der Raumfahrt, wo Raketen mit Wasserstoff betrieben werden, das ist zum Beispiel was, worauf man sehr gut auch aufpassen muss. Dann sind hier in diesem Diagramm noch drei Bereiche ausgezeichnet. Nummer eins, ganz links, da auf dieser orangefarmen Linie ist Liquid Storage flüssig, flüssig Wasserstoff und da sieht man vor allen Dingen, wenn man die Temperatur-Achse sich oben anguckt. Wir sind bei minus 260 Grad, da ist nicht mehr viel Platz bis zum absoluten Nullpunkt. Heißt auch cryogener Wasserstoff, weil der Wasserstoff ist nicht flüssig zu kriegen, oberhalb der Temperatur, die von dieser orange Linie eingefasst wird. Wenn man den Wasserstoff wärmer macht, steht er immer noch unter Druck und ist immer noch hoch komprimiert und relativ dicht, aber dann ist er nicht mehr unbedingt flüssig. Und wenn man das Ganze dann zu höheren Temperaturen geht und dann in Bereich 2 auf der rechten Seite kommt, dann sieht man diese Linien zeigen an, was unter welchem Druck der bei welcher Temperatur steht und hat dann also 500 Bar, so normalerweise sind so eine Druckgasflasche, wo man Schweißgas oder sowas herkriegt, so üblicherweise im Handel sind meistens 200 maximal 300 Bar. Dadurch, dass dieses Diagramm bis 1000 hochgeht, es zeigt schon, Wasserstoff braucht ein bisschen Überzeugungsarbeit, um sich verdichten zu lassen. Und dann oben noch der Bereich 3 ist der transkritische Bereich. Der kritische Punkt heißt, ist der Bereich über dem die der Zustand zwischen flüssig und gasförmig zu einem nicht mehr auseinanderhaltbaren Gemisch wird. Das heißt, das ist nicht wirklich flüssiger Wasserstoff, er ist nicht wirklich gasförmig irgendwas dazwischen, aber auch dafür braucht man sehr tiefe Temperaturen. Und das ist zum Beispiel eines der Argumente, was eben gegen Wasserstoffbetankung spricht, dass das Material so weit runter zu kühlen und zu verflüssigen braucht eine Menge Energie. Den Kühl zu halten braucht Infrastruktur und Isolierbehälter. Wenn so was angepigst wird und entweicht, es kann ein Problem werden, weil zum Beispiel durch den Jules Thompson Effekt, der beim Wasserstoff eben für Erhitzung sorgt, Gefahrenpotenzial. Und das heißt halt auch, wenn man sich jetzt das überlegt, wo kann Wasserstoff gut funktionieren. Meine Ansicht nach, vor allen Dingen in Anwendung, wo man viel auf einmal braucht, an bekannten Orten, wo man Zeit hat zum Betanken. Also das Argument, ja, ich brauche an der Tankstelle fünf Minuten, um mein Diesel voll zu tanken, aber mit Wasserstoff, das dauert zehn, zwanzig Minuten und danach muss ich dann erst mal die Tankstelle wieder erholen und runterkühlen. Das kann man machen, aber ist für einen Personennverkehr eigentlich total sinnlos. Also ich würde sagen, es ist klar, dass das auf großer Skala nichts zu machen ist, aus Gefahren Aspekten, aus Handlingen, wie auch immer. Aber man kann sich sehr gut denken, dass man Busse, Schiffe, vielleicht sogar Flugzeuge mit Wasserstoff betanken kann, weil die Fliegen oder bewegen sich von wenigen bekannten Punkten und man muss eben nicht überall Tankstellen verstreuen, sondern man hat bestimmte Positionen, wo man denn den Treibstoff vorhalten kann und da auch dann entsprechend sicher Hand haben kann. Und ein Einzelindividualverkehr damit auszustatten, kann man machen, wird auch gemacht. Ob das auf großer Skala eine gute Idee ist, weiß ich nicht. Aber deswegen zu sagen, Wasserstoff ist sinnlos, ist zu teuer, braucht zu viel Energie, ist nicht handhabbar, ist gefährlich, finde ich auch keine richtige Aussage. Also man muss eben hingucken, was in die Randbedingungen, was kann man vernünftig handhaben und dann sagen, okay, ich wähle den Speicher, den Speichern und anderen Speicher. Bei Batterien andersrum, da muss man eben immer das Material mit sich rumtragen. Man hat die Batterie, die Elektronen, eben das Kobbaldoxid, das Grafit, das ist immer da. Das muss man immer mit sich rumtragen und die Lithium-Ionen gehen von einer Seite auf die andere, geben dadurch Energie ab oder nehmen welche auf. Aber die Masse bleibt immer konstant egal, wie voll der Akku ist. In der Schule gab es bei uns so ein bisschen den Witz so von wegen, ist jetzt eigentlich ein leerer Akku leichter als ein voller Akku? Na ja, da sind ja weniger Elektronen drin. Und wenn man jetzt über Flugzeuge zum Beispiel nachdenkt, möchte man vielleicht nicht ein Flugzeug bauen, was man quasi eine riesige fliegende Batterie ist, weil man das Gewicht immer mit sich rumtragen muss. Dann natürlich noch, was macht die Natur eigentlich? Die linke Seite ist so ein grobes Schema von, was eben in jeder Pflanze passiert. Sonne strahlt auf grüne Teile, da läuft dann die Lichtraktion der Fotosynthese ab, CO2 und Wasser werden fixiert und Sauerstoff kommt raus und unten hat man dann als Speicher, Zucker und größere organische Moleküle. Etwas genauer angeguckt, sieht das dann so aus. Vielleicht kennt man das noch aus dem Biounterricht, das zwei-stufige Fotosystem und die Absorptionen der beiden Teile. Daran kann man zum Beispiel auch sehr gut sofort sehen, warum sind Blätter grün? Na ja, im Blauen Bereich wird absorbiert, also die Höhe der Pieck ist, umso mehr Licht wird eingefangen, das landet dann in diesen roten, hellroten Bereichen, trifft auf die Fotosystemzentren, regt dann angedeutet durch den blauen Pfeil, regt dann dieses Molekül an und über diese lange Kaskade von verschiedenen komplizierten Biomolekülen wird das dann durchgereicht und irgendwie macht daraus die Zelle dann ihre Energie. Sowas kann man sehr schwer tatsächlich nachbauen. Wird auch gemacht, also es werden teilweise einzelne von diesen Kreisen angedeutet sind, wird versucht, die zu isolieren und sich anzugucken, wie funktioniert das, was für Enzyme, was für Proteine sind da drin, manchmal sind auch einzelne Metallzentren da drin, wie funktioniert das und können wir darüber was lernen und das vielleicht für uns leichtere umsetzbaren System nachbauen. Gut, also Pieck wird höher, heißt absorbiert mehr Energie und in der Mitte ist dieses Tal, da ist grün, das heißt das grüne Licht wird einfach nicht absorbiert, deswegen sieht ein Blatt grün aus und noch eine andere Vision ist eben zu sagen, okay können wir das als Modell nehmen und das so ähnlich machen, wir haben ein künstliches Blatt, ist der Oberbegriff für diese ganze Forschungsrichtung, zu sagen okay man nimmt sein Material, taucht es in Wasser ein, man strahlt Sonnenlicht drauf und kann dadurch so ähnlich wie die Pflanze das mit ihren Blättern auch macht, das Wasser aufspalten in Wasserstoff und Sauerstoff, diesen Wasserstoff dann einfangen, entweder verflüssigen oder eben in der chemischen Industrie über verschiedene Reaktionen zu größeren Energieträgern weiter entwickeln und potenziell kann man daraus auch dann am Schluss wieder im Prinzip, was wir eben als Benzin oder als fossile Energieträger kennen, aber eben ursprünglich nur aus Sonnenlicht gemacht, wir haben dann nicht mehr diesen Fall, dass wir dann aus Jahrmillionen alten Ablagerungen aus der Erde im Material raus graben müssen, sondern wir können das selber machen, also das wäre sozusagen vom Modell her das, was unter klimaneutralen oder CO2-neutralen Kraftstoffen gemeint ist, man hat zwar immer noch einen organischen Kraftstoff, den man dann verbrennt, mit Methanol kann man auch Brennstoffzellen betreiben, diese Benzin würde man dann eben in herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen verwenden, aber da man das CO2, was in diesem Brennstoff drin ist, vorher aus der Luft gegriffen hat und nach diesem Schema in den Kraftstoff eingebaut hat, wird es beim Verbrennen wieder frei und man kommt auf plus minus null. Da ist das größte Problem, dass CO2 halt zum Glück immer noch in ziemlich kleinen Konzentrationen in der Luft vorkommt, das heißt es ist ziemlich anstrengend, dass CO2 aus der Luft überhaupt rauszukriegen, um dann diese Reaktion durchzuführen zu können. Also auch da hängt eine riesen Forschungsfeldhängt da dran, zu gucken, was kann man damit machen, wie kommt man damit weiter. Eine andere Version ist, dass was bisher gemacht wird und auch relativ gut funktioniert schon, ist eben man nimmt Sonnenlicht, hat die inzwischen ziemlich gut funktionierenden Silizium-Solarzellen, also die Wirkungsgrade gehen inzwischen bis in die mittleren 20 Prozent hoch und erzeugt daraus elektrischen Strom, betreibt Elektrolyse, also man hält quasi zwei Elektroden in Wasser, macht das gleiche wie eben angedeutet das künstliche Blatt, man trennt das ganz in Wasserstoff und Sauerstoff auf, sammelt beide Gase ein und kann die dann wieder weiter verwenden. Der Umkehrprozess ist dann das, was wir als Brennstoffzelle kennen und da drüben auf der rechten Seite ist der Kurzschlussweg, der diesen Umweg direkt umgeht, das ist was in meiner Arbeitsgruppe relativ viel bearbeitet wird, zu sagen, okay, man nimmt dieses hier gelb angedeutete Material, also es ist tatsächlich ein gelbes Pulver, was bisher mit zu den am besten funktionierenden Materialien zählt. Man strahlt da, also Regenbogenfarben angedeutet, man strahlt da, kommt das komplette Sonnenspektrum drauf, dieses gelbe Material absorbiert, die eine Hälfte lässt das gelb rote, langwellige durch, das trifft dann hinten auf eine zweite und noch auf eine herkömmliche Silizium-Solarzelle, kann da noch mal Energie produzieren und die beiden tun sich zusammen und können am Schluss dann genug Energie und Spannung aufbringen, um diese Wasserspaltung direkt zu betreiben. Wenn das tatsächlich zu einem groß industriell verfügbaren Prozess kommen sollte, könnte das zumindest ein Teil unserer Energieprobleme lösen oder zumindest ein Beitrag leisten. Dazu gibt es dann auch noch andere Überlegungen, die man machen muss, wie viel kriegt man da eigentlich raus, wie viele Flächen braucht man. Eine Zahl, die ich noch so grob aus dem Vortrag meines Professors kenne, war, man müsste irgendwie pro Tag mehrere hundert Quadratmeters Solarzellen montieren bis 2050, 247 und unterbrochen, um das hinzukriegen mit der komplett Klimaneutralität bis dahin. Ist natürlich komplett illosorisch, man muss diese Materialien aller erst produzieren, man muss die Solarzellen produzieren, man muss die zu Modulen zusammenbauen, man muss die auf Dächer schrauben, man muss die verdrahten, die gehen inzwischen kaputt. Das ist eben eine Vision, klingt gut, aber dann ist wieder die Sache okay, wie sieht es aus mit der praktischen Umsetzbarkeit. Komplett geht es nicht, aber es kann in bestimmten Teilen der Erde durchaus einen guten Beitrag leisten. Dann habe ich hier noch eine Pressemitteilung mitgebracht, das war gerade diesen Sommer. Das ist der Versuch aus Sonnenlicht direkt, sie nennen es, glaube ich, Kerosin, also auch einen fossilen Brennstoff quasi zu erzeugen. An der Stelle wird das allerdings nicht chemisch gemacht, sondern einfach durch Konzentration von Sonnenlicht, dass da in einem Zentrum dieses Spiegels ein Reaktor auf hohe Temperaturen gebracht wird, 1200 Grad, 1500 Grad. Und dann mit speziellen Katalysatoren. Bei diesen Temperaturen findet tatsächlich eine Reaktion statt, das dann CO2 aus der Luft und zusammen mit Wasser, Luftfeuchtigkeit zusammen wieder zusammengebracht wird, um einen fossilen Brennstoff zu erzeugen, den man dann eben, wie vorhin schon beschrieben, de facto CO2 neutral ist, weil man den Kohlenstoff, den man da drin verbrennt, vorher selber aus der Luft rausgeholt hat. Aber auch hier ist das Problem, dass CO2, wenn man es nur aus der Umgebungsluft nimmt, ist in geringer Konzentration vorhanden. Und ich glaube, diese Anlage produziert ein paar 10 Milliliter Treibstoff pro Tag, einem guten Sonnentag. Das ist halt auch nicht viel und das ist ein relativ großes Ding. Das ist schon so eine, also nicht 6, 7 Meter Durchmesser oder sowas. Sieht relativ schwer aus, das in großem Stil zu bauen, kann man nicht mal eben so in größeren Mengen machen. Dann möchte ich noch dieses Argument anbringen. Wer soll das bezahlen, wird oft gefragt. Und das ist jetzt mehr so eine Fragestellung, die auch jeder für sich mal mitnehmen kann. Was ist eigentlich mit der ganzen Energie, die bereits aus der bereits wirtschaftlicher Nutzen gezogen wurde? Man hat im Moment 300 PPM, 300 irgendwas, PPM CO2 in der Luft durch einen Durchschnitt. Bitte 400. Ja, gut. Auf jeden Fall deutlich mehr als die 100 irgendwas, PPM. Weißt du auch jemand was genaueres? Also das ist tatsächlich, bitte, gerundet oder genau? Wir sind von 200 auf 400 PPM in den letzten 150.000 Jahren. Oh, 150. Ja, wie gesagt, ich will eigentlich eher darauf hinaus. Diese 200 PPM-Bifferenz sind jetzt, sind irgendwann mal in der Erde gewesen in Form von Erdöl, Kohle und das übersetzt sich in einen Energiebetrag, das übersetzt sich in, im Prinzip Geld und davon haben Generationen vor uns profitiert, indem sie das aus dem Boden geholt haben. Jetzt ist der Abfall CO2 in der Luft und damit wurde eine Menge bezahlt. Und jetzt zu überlegen, na ja, wir können uns das nicht leisten, das alles wieder in den Boden zurück zu stopfen. Das kann durchaus sein, dass das um Geldbeträge geht, die wir uns nicht mal vorstellen können. Ich habe noch nicht die Zeit gefunden, mir das mal anzugucken, auszurechnen, aber ich kann mir vorstellen, das wird etliche Jahrzehnte Butrosozialprodukt, Butroindulansprodukt von größeren Industrienationen sein. Und das ist klar, dass man das eben nicht mal eben so in ein paar Jahren wieder aufbringen kann und will. Aber dann zu sagen, na ja, können wir nicht. Haben wir schon ausgegeben das Geld, können wir leider nicht wieder zurücknehmen. Keine Ahnung. Aber das sind dann eben auch politische und Gesellschaftsfragen, die fallen nicht so sehr in meinem Bereich, aber es gibt sicherlich unter euch Leute, die sich darüber Gedanken gemacht haben, die darüber mehr wissen und das würde ich auch eigentlich sehr gerne mehr ins Rampenlicht geholt haben. Einfach mal in Kontext zu setzen, wer hat eigentlich wovon, wie viel profitiert. Also am Schluss kommen eigentlich sämtliche Debatten, die wir gerade führen auf Gerechtigkeitsverteilungs- aufteilungsdebatten hinaus. So, damit will ich langsam schließen. Chemie ist eine interessante Sache und es ist nicht immer nur das, was knallt und stinkt, wie der berühmte Spruch ist. Man kann interessante Sachen machen. Man kann auch als Computeraffiner Menschen Dinge machen. Es werden inzwischen sehr interessante quantenschemische Rechnungen gemacht. Also man modelliert tatsächlich Elektronenwolken, die um Atomkerne fliegen und versucht auf der Basis Voraussagen zu machen, funktioniert jetzt ein bestimmtes Material. Hat das eine bestimmte Energie? Hat das eine bestimmte Energiebindung? Kann ich damit was anfangen oder nicht? Aktuell sind die Voraussagen noch nicht besonders gut, aber deutlich, aber überhaupt wirklich möglich. Im Vergleich zu vor zehn Jahren hat man dann eine Woche lang gerechnet und das, was man heute in der Stunde berechnet, da ist auch noch viel zu holen. Und da ich auch gesehen habe, dass eben dieser Streit, Brennstoffzellenauto, Elektroauto, da sind halt auch viel politische und finanzielle, kursfristig wirtschaftliche Interessen dahinter. Wir möchten jetzt was verkaufen. Das ist nicht so wichtig, ob das jetzt irgendwie in 10, 20 Jahren ein Problem wird. Hauptsache unsere Quartalszahlen sind gut. Darüber müssen wir auch viel reden. So, damit, das möchte ich schließen mit einigen meiner am meisten konsumierten Podcasts. Methodisch inkorrekt, wie gesagt, Forschergeist. Es ist auch ein sehr schöner Podcast. Da gibt es auch einige Folgen, die sich sehr spezifisch mit Themen beschäftigen, die ich hier angerissen habe. Mikroökonomen habe ich bisher bloß mal ein, zwei Folgen reingehört, aber da gibt es auch, also die beschäftigen sich sich hauptsächlich mit Wirtschaft oder den ökonomischen Anteil von Energie, aber haben auch ein paar interessante Folgen dazu, warum Strompreise so entstehen, wie sie sind. Wer möchte, kann sich den Vortrag, den ich dieses Jahr auf dem Camp gehalten habe, ansehen, wo ich ein bisschen mehr darauf den Fokus gelegt habe, wie kriegt man das hin mit dem Wasserstoff aus dem Sonnenlicht erzeugen. Da gab es noch einen weiteren Talk, bei dem es ging, okay, wie kriegt man Power to X, heißt quasi alles an Energieträger abstrahiert, grob gesagt. Und auch auf diesem Kongress wird es noch mindestens zwei Vorträge geben, die ich persönlich sehr interessant finde, weil das ist auch die Sache. Über Recycling müssen wir definitiv auch sprechen. Wir können uns das nicht leisten, sämtliche Batterien, die kaputt sind, einfach irgendwo in die Erde zu verbuddeln, weil wir haben ja viel Energie reingesteckt, um dieses Material überhaupt zu gewinnen. Und auf der Chaos-West-Bühne wird ein Vortrag darum gehen, was passiert eigentlich, wenn ich so eine Batterie beschädige, was sind die Folgen davon? Bin ich auch sehr gespannt, was dabei kommt. Und wie gesagt, wenn jemand irgendwie sagt, hey, ich habe da hier was ganz Interessantes, hast du das gehört? Sagts mir, kommt auf mich zu. Ihr könnt, Moment, Kontakt kommt gleich. Genau, und am Schluss ist natürlich, kann ich über das HCB kaum reden, ohne tatsächlich den Podcast der Hemmelsgemeinschaft zu erwähnen. Den habe ich bei Weitem nicht durchgehört, aber hochinteressant und produziert von dem hervorragenden Holger Klein, hallo Holgi, der unter anderem auch tatsächlich mein Arbeitsgruppenleiter interviewt hat damals, als er gerade ersten Jahr hier im Institut war, Rolf van der Krol, ist derjenige, der mich tatsächlich inspiriert hat, mich mit diesem Forschungsfeld zu beschäftigen und dem inzwischen in Ruhrstand gegangenen stellvertretenden Institutsleiter Sebastian Fichter, der mich persönlich betreut und mentored hat und dafür auch beigetragen hat, dass das alles soweit gekommen ist, dass ich an diesem Forschungsfeld Spaß gehabt habe, dass ich daran, dass ich Ergebnisse erzeugen konnte, dass ich auch jetzt wissen habe, was ich wieder weitergeben kann. Und zum Schluss Feedback. Ich würde total gerne wissen, ist das zu chemisch, zu technisch, möchtet ihr mehr Chemie wissen, möchtet ihr mehr Details wissen, möchtet ihr weniger wissen? Okay, einer möchte offensichtlich. Deknummer. Anrufen, wenn ich ran gehe, ist schön. Wenn nicht, dann nochmal versuchen. Ich habe eine E-Mail-Adresse jetzt für diesen Talk eingerichtet, in die ich reingucke, jetzt während des Kongresses und auch danach, wenn noch Fragen irgendwann später aufkommen. Der Stream wird ja auch irgendwann noch in 500 Jahren geguckt. Und damit kommen wir in der restlichen Zeit zu noch Fragen und Antworten. Vielen herzlichen Dank für deinen Talk. 10 Minuten für Q&A, wir machen bis Viertel nach Q&A. Alle, die jetzt schon früher rausgehen, bitte benutzt die linke oder die mittlere Tür, nicht jedoch die Tür durch die ihr reingekommen seid. Ihr haltet euch tendenziell links, hilfreiche Engel, Saalengel, winken euch und zeigen euch, wo die Abflugbahn ist. Links oder die mittlere Tür, nicht die Tür durch die ihr reingekommen seid. Wenn ihr Fragen habt, dann stellt euch an die Mikrofone. Macht euch kenntlich, wenn ihr was wissen wollt. Ich glaube, da hinten an Mikrofonen 6 steht jemand, ist das korrekt? Dann fragt du doch mal die erste Frage. Hallo, erstmal danke für den schönen Vortrag. Wenn es doch so ein Problem darstellt, den Wasserstoff zu speichern, könnte man ihn dann nicht einfach über die vorhandenen Leitungen verteilen? Also das Erdgasnetz? Ja, wird drüber nachgedacht. Erdgas enthält auch ein Teil Wasserstoff. Ich weiß gerade nicht, wie viel Prozent, irgendwie ein paar wenige. Das Problem an Wasserstoff ist, der ist auch da speziell. Der diffundiert nämlich durch Metallrohre durch. Das heißt, wenn man das Erdgasnetz mit 100 Prozent Wasserstoff befüllt, dann kriegt man am Schluss nicht mehr das raus, was man reingesteckt hat. Und Wasserstoff hat noch die Eigenschaft, dass es mit so ziemlich allen metallen Hydride bildet. Also der Wasserstoff lagert sich in das Metall ein, geht eine Verbindung ein. Und diese Hydride sind dann eben nicht mehr das, wie wir uns von Metallen kennt, verformbar Zugfest, sondern das ist Spröde. Und man muss eben besondere Vorkehrungen treffen, um Leitungen die Wasserstoff führen sollen, zu beschichten. Weil ansonsten diffundiert der nicht nur in diese Leitung rein, er macht die Spröde und irgendwann platzt die. Also einfach so 1 zu 1 übernehmen geht leider nicht, auf jeden Fall nicht. Also ich glaube, 10 Prozent geht, irgendwas in der Größenordnung. Deutlich höhere Anteile wird irgendwann schwierig. So, wir haben eine Frage aus dem Internet, bitte schön. Ja, danke schön. Wie steht es um den Wirkungsgrad der Energiespeicherung der verschiedenen Möglichkeiten da? Zum Beispiel Aufwand des Kühlens, Kompremierens, Transportierens bei Wasserstoff und dem Laden und Rumschleppen von Batterien. Kommt da die Batterien nicht im Allgemeinen am besten weg? Die Frage kann ich jetzt so nicht beantworten, weil da eine ganze Menge Faktoren reinfallen. Ich habe mal mir ein paar Diagramme angeguckt, wo das so ein bisschen aufgedröselt wird, weil man bei der Wasserstoffverflüssigung viele, viele Schritte braucht und beim Batterieladen und Endladen halt nur wenige. Und die Wirkungsgrade multiplizieren sich miteinander, aber es kommt halt auch darauf an, wo macht man das, bei welchen Temperaturen unter welchen Randbedingungen. Deswegen ein klares vielleicht, keine Ahnung. Gut, die nächste Frage vom Mikrofon Nummer 1, bitte. Ja, danke für diesen interessanten Talk. Ich habe mal eine Frage zu Wasserstoff. Vor circa 35 Jahren war ich mal hier wie am Max-Frank-Institut und damals war der letzte heiße Scheiß Wasserstoff in Metallgittern einzulagern. Dann hat es ein bisschen geknistert, das Volumen hat sich um 30 % erhöht und bei 400 Grad Celsius konnte man den Wasserstoff da rausquälen. Das galt damals so als das heiße Ding, weil man konnte es auch sehr schön sicher einlagern, ist es an dieser Ecke noch geforscht oder hat sich das als ganz tot erwiesen? Geforscht wird daran auf jeden Fall. Stecke ich nicht wirklich drin in dem Bereich. Wie gerade schon erwähnt, Wasserstoff bildet mit fast jedem Metallhydride, mit einigen ziemlich gut und solche möchte man halt besonders gerne haben. Das sind dummerweise mit Unteredelmetalle wie Palladium, Platin, irgendwie sowas, was super teuer ist. Da kriegt man dann teilweise ein Vielfaches des Volumes, was flüssiger Wasserstoff, also wenn man sich eine Patrone, so ein Tank irgendwie aus so einem Metallhydrit, vorstellt. Wenn man den mit flüssigem Wasserstoff füllen würde, kriegt man da nicht so viel rein, als wenn man das in dieses Hydrit, wie gerade angedeutet, reinpresst und dann durch Hitze wieder austreibt. Aber da hat man auch wieder das Problem, man braucht halt das Metall und das kann mit Unterteuer werden. Da wird, glaube ich, auch dran geforscht, das mit billigeren und leicht verfügbaren Metall zu machen. Und da wäre auch denkbar, so eine Art Fanflaschensystem zu machen, dass man dann sagt, okay, man produziert diese gut handhabbaren Hydrit, also aufgeladenen Hydrit-Speicher, vertreibt die als Patron oder als aufgeladene Zellen, benutzt die in seinem Gerät, sitzt in Wasserstoff frei, nimmt die entladenen Zellen, wiederbringt sie auf eine Auffüllstation, da wird die wieder voll gefüllt und kann damit so einen Kreislauf bauen. Dann hätte man das Problem nicht, dass man flüssigen Wasserstoff oder gasförmigen Wasserstoff unter hohen Druck hin- und herschieben muss, sondern hat gut handhabbaren, happbaren Feststoff. Aber andererseits wieder kostet halt auch das teure Material, bis man tatsächlich was findet, was man billiger machen kann. Vielen Dank für die Erklärung. Mikrofon Nummer drei, bitte. Schönen guten Tag, danke. Schönen Rande gehen, ganz nah ran. Ja, alles klar. Im R in der ersten Hälfte 2019, da gab es diesen riesigen Bohai im Internet, ich glaube, es war die Uni Kiel, die eine Lithium-Batterie, keine Lithium-Batterie mehr, sondern eine Batterie aus, was du schon gesagt hast, Silizium und Schwefe gebaut hatte, mit riesigen Zahlen, die dann durch die Gegend geworfen wurden, in Sinne von zehnfacher Kapazität, etc., etc. Gibt es da aus der Fachwelt mittlerweile tatsächlich was Neues zu oder war das nur einer dieser wilden Hochdaten in Internethypes? Kann ich nicht zu sagen, habe ich nicht mitbekommen. Also ich weiß halt, dass Silizium als Elektronenmaterial beforst wird und eben die erwähnten Probleme hat. Diese spezielle Kombination kenne ich tatsächlich nicht. Eine weitere Frage aus dem Internet. Wie sieht es mit Zink-Sauerstoff-Akkus aus? Hat das Zukunft? Auch eine Materialkombination, die ich in Saison nicht kenne. Es gibt Zink-Luft-Batterien, werden gerne in Hörgeräten eingesetzt, aber sind Einweg-Batterien. Ob es die inzwischen auch wieder aufladbar gibt, weiß ich nicht. Und wie lange das funktioniert. Das Problem ist, wenn man Sauerstoff als Gas beteiligt hat, dann muss man den da rein und auch wieder rauskriegen. Und Gas zuhandhaben ist immer ein bisschen schwieriger, als irgendwas Flüssiges oder Festes. Aber im Detail kann ich dazu nichts sagen. Ich hoffe, ihr rate jetzt nicht den Rest der Elementetabelle durch. Ob man daraus auch Batterien machen kann in unterschiedlichen Kombinationen. Eine Frage von Mikrofonnummer 5, bitte. Ja, vielen Dank erst mal noch. Ich hätte sogar zwei kurze Fragen. Zum einen, wie kommt das, dass Wasserstoff sich bei Expansion erwärmt? Und zum anderen würde mich noch der Vergleich zwischen Photoelektrolyse und dem Weg über Photovoltaik und klassische Elektrolyse interessieren. Okay, also dass es sich erwärmt, ist so Naturkonstant, also nicht konstant, aber einfach Stoffeigenschaft. Wenn man sich dann irgendwann tatsächlich in Richtung Quantenmechanik damit beschäftigt, von wegen, was sind die Wellenfunktionen oder wie interagieren Wasserstoffatome tatsächlich auf so enger Ebene miteinander, kann man irgendwie modellieren, nachvollziehen, warum das so ist. Es ist halt was, was bei Wasserstoff speziell so ist und bei den allermeisten anderen nicht. Aber die allermeisten Gase, die man so behandelt, sind auch zweiatomige oder größere. So Campingars sind halt propan, sind, weiß ich nicht, 9, 12, 11 Atome oder sowas sind halt größere Dinger und das ist vom Verhalten ja ganz anders und viel weiter weg von diesem ganzen Konstrukt. Die andere Frage war über die Wirkungsgrade. Kann ich jetzt auch nur ganz grob sagen, Solarzellen sind halt die Rekorde, die besten sind gerade so bei 25, 26 Prozent. Elektrolyse läuft mit so 70, 80 Prozent Effizienz. Das heißt, Netto ist man dann eben bei 20 oder so. Und diese direkte Umwandlung von Licht in Wasserstoff bewegt sich im Moment tatsächlich bei Rekordforschungsergebnissen im mittleren Prozentbereich. Also ich glaube, 5, 6, 7 Prozent oder sowas ist gerade wirklich Bleeding Edge und 1, 2 Prozent kann man halbwegs reproduzierbar hinkriegen, aber auch das nicht mit vielen Materialien. Also da ist noch ein großer Unterschied. Wir sind jetzt leider auch mit der Zusatzspielzeit am Ende angekommen. Ich sehe, dass da noch eine ganze Reihe Fragen gewesen wären. Also du hast offensichtlich einen interessanten Talk gehalten über ein Thema, das viele Menschen sehr bewegt. Ihr könnt ihn ja später noch erwischen. Er hat ja seine Decknummer angegeben und ihr wisst auch, wie er heißt oder ihr könnt ihn auch hier vielleicht gleich an der Bühne noch abschnappen. Schön, dass ihr alle da wart. Danke für die Fragen und vielen Dank noch mal an Sebastian Pischl. Großen Applaus noch mal für den Talk, bitte.