Momentan sieht er nicht unbedingt „super“ aus, der Superkondensator an der Hochschule Coburg: ein kleiner Kasten, zehn mal zehn Zentimeter an den Seiten, 50 Zentimeter hoch und im Wesentlichen aus Beton. Doch das Modell hat es in sich, sagt Bauingenieur Markus Weber:
„Dieser Kondensator schafft es jetzt, eine zehn Watt-Birne etwa 25 Minuten zum Leuchten zu bringen. Wenn Sie das jetzt auf eine Bodenplatte für ein Einfamilienhaus rechnen, da haben wir ganz andere Speichermöglichkeiten.“
Hauswand und Stromspeicher in einem: Beton doppelt nutzen
Beton nicht nur für die Statik nutzen, sondern auch als Stromspeicher: Das ist es, woran Forscher in Coburg zusammen mit Kollegen des Massachusetts Institute of Technology in den USA forschen. Dazu soll der Werkstoff in einen besonders leistungsfähigen Kondensator verwandelt werden.
Dieser Superkondensator ist eine spezielle Variante eines herkömmlichen Kondensators, dessen Kapazität durch ein Elektrolyt erhöht wird. Das sogenannte Carbon Black: im Prinzip ein industriell hergestellter Ruß, der als staubfeines Material dem Zement beigemischt wird, erklärt Weber:
„Und das bildet dann in dem Zement ein ganz großes, leitendes Netz. Natürlich muss dann von Außen eine Spannungsquelle angeschlossen werden. Aber das ist auch alles.“
Kondensator statt Batterie? Die Vorteile überwiegen
Handelsübliche Kondensatoren haben im Vergleich zu Akkus und Batterien einen großen Nachteil: Sie speichern nicht besonders viel Energie.
Dafür haben sie sonst ziemlich viele Vorteile: geringe Kosten, keine bedenklichen Chemikalien, fast unbegrenzte Lebensdauer und sehr kurze Ladezeiten. Das Handy könnte so in Sekunden laden. Ein E-Auto in Minuten.
Da die Speicherkapazität maßgeblich von dem Volumen der leitenden Platten abhängt, könnte sich der spezielle Beton für das Speichern von Strom sehr gut eignen.
Im Vergleich zu Batterien funktioniert die Technologie hinter der Kondensator-Speicherung völlig anders, erklären die Forscher weiter auf der Website der Bayerischen Ingenieurkammer-Bau (externer Link):
Kondensatoren: Elektrostatik statt chemischer Prozesse
Batterien liefern Strom durch chemische Umwandlungsprozesse. Ein Kondensator nutzt stattdessen Elektrostatik: Im Inneren befinden sich zwei elektrisch leitende Platten, die durch ein isolierendes Material voneinander getrennt sind.
Wird eine Spannung angelegt, sammeln sich positiv geladene Ionen an der einen, negativ geladene Ionen an der anderen Platte. Zwischen den Platten entsteht ein elektrisches Feld. Hier wird Energie gespeichert.
