Innovative Energieerzeugung und -Speicherung im All und auf der Erde
Wie lässt sich Energie auf dem Mond erzeugen? Eine spannende Frage, denn die langfristige Energieversorgung für die Besiedlung des Mondes ist noch nicht geklärt. Die Temperaturen schwanken stark und in den zwei Wochen langen Mondnächten steht keine Sonnenenergie zur Verfügung. Derzeitige Speichersysteme wie Batterien oder Wärmespeicher sind für eine langfristige Versorgung ungeeignet. Außerdem gibt es auf dem Mond keine fossilen Brennstoffe. Die Energieversorgung muss also mit Mondregolith, einem Gemisch aus verschiedenen Metalloxiden, sichergestellt werden. Deshalb entwickelt das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT ein Verfahren, mit dem metallisches Eisen aus Regolith gewonnen und als Brennstoff eingesetzt werden kann. Die einzigartige Lösung nutzt einen direkten elektrochemischen Prozess, um das Eisenoxid zu recyceln und erneut Eisen zu erzeugen, wobei Energie gewonnen, gespeichert und gleichzeitig der bisher bekannte Weg über Wasserstoff umgangen wird. Im Exponat „INNOenergy“ im Space Pavilion auf der ILA 2024 kann man mehr über diese Ferrotherm-Energiegewinnung erfahren.
Satelliten und Raumstationen ziehen isoliert und fernab der Erde ihre Bahnen. Darum spielt Energiesicherheit in der Raumfahrt eine große Rolle. Da für den Betrieb dieser Raumfahrzeuge häufig Solarenergie verwendet wird, sind zuverlässige Energiespeichersysteme mit langer Lebensdauer von entscheidender Bedeutung, um Schwankungen der direkten Sonneneinstrahlung auszugleichen. Die derzeit in Raumfahrzeugen eingesetzten Batteriesysteme weisen in diesen Bereichen jedoch erhebliche Defizite auf. Deshalb entwickelt das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT mit „SpaceFlow“ ein neues Energiespeicherkonzept auf der Basis von porösen Metallschaumelektroden und Zink-Polyiodid-Elektrolyten für Raumfahrtanwendungen, das die Anforderungen vollständig erfüllt. Auch dieses Verfahren wird mit dem Exponat INNOenergy erklärt.
Beide Projekte haben 2022 und 2021 jeweils einen Preis im internationalen Wettbewerb INNOspace Masters der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR gewonnen.
Links:
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Deutsche Raumfahrtagentur, Abteilung Innovation und Neue Märkte
E-Mail contact-dlr@DLR.de
