Wie gewinnen und speichern wir nachhaltig Energie? Klasse 11-13 – Lithium-Ionen- bzw. Natrium-Ionen-Akkumulator

Im Zuge der Energiewende ist sowohl die Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen als auch eine zuverlässige Energiespeicherung für sogenannte „dunkel Flauten“ unerlässlich. Aber wie funktionieren Solarzellen? Welche Vor- und Nachteile haben unterschiedliche Energiespeicher wie Akkumulatoren oder Wasserstoff? Und, wie kann man aus Wasserstoff wieder elektrischen Strom gewinnen?

1. Organische Photovoltaik(OPV)-Zelle
In diesem Kursteil baust du selbst eine OPV-Zelle und untersuchst ihre Eigenschaften. Dabei lernst du Techniken kennen, die auch in der industriellen Fertigung zum Einsatz kommen, etwa das Spincoating zur Herstellung dünner Schichten. Die Funktionsweise der OPV wird mit einfachen Modellen erklärt.

2. Batterien und Akkumulatoren
Aus deinem Alltag kennst du unterschiedlichste Batterien und Akkumulatoren als Energiespeicher für mobile Elektrogeräte. Experimente mit einem Lithium-Ionen- bzw. Natrium-Ionen-Akkumulator und an Redox-Flow-Batterien demonstrieren moderne Möglichkeiten der Energiespeicherung für die Elektromobilität und die Speicherung von Energie aus erneuerbaren Quellen.

3. Elektrolytische Wasserzerlegung und Brennstoffzellen
Eine weitere Möglichkeit Energie zu speichern besteht darin, Strom aus erneuerbaren Quellen für die Gewinnung von Wasserstoff zu nutzen. Mit Hilfe eines Elektrolyseurs wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt und die erforderliche Zersetzungsspannung bestimmt. In Brennstoffzellen ist es anschließend möglich, die im Wasserstoff gespeicherte Energie wieder in Strom umzuwandeln. Dabei werden Vor- und Nachteile von Wasserstoff als Energiespeicher, besonders der hohe Energieaufwand bei seiner Gewinnung offensichtlich.

Weitere Termine der Vorstellungsreihe:

04.05.2023 Bau einer organischen Photovoltaik (OPV)-Zelle
11.05.2023 Lithium-Ionen- bzw. Natrium-Ionen-Akkumulator
25.05.2023 Redox-Flow-Batterie
01.06.2023 Elektrolytische Wasserspaltung mit Solarzellen
08.06.2023 Brennstoffzellen

Wann: 04.05.-08.06.2023 | Jeweils von 16:00 – 18:00 Uhr 

Kosten: keine 

Ort: XLAB Justus-von-Liebig-Weg 8

Ansprechperson: Dr. Kristina Wiege

Anmeldelink: Astronomie Klasse 4-6: XLAB Göttinger Experimentallabor für junge Leute – zentrale Einrichtung der Universität (xlab-goettingen.de)