Beton als Stromspeicher: Coburger Superkondensator im BR

von Natalie Schalk

(Artikel vom 9. Januar 2025 – aktualisiert 18. März 2025)

Ein Fundament, die Hauswand oder die Straße als Stromspeicher? Die Wissenschaft hat spannende Ideen für die Energiewende. Der Coburger Student Simeon Ulm hat für seine Masterarbeit im Studiengang Bauingenieurwesen einen Superkondensator mit Beton gebaut. Dabei wurde mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) zusammengearbeitet. Das Projekt hat viel Aufsehen erregt und ist jetzt in einem Beitrag des Bayerischen Rundfunk zu sehen.

„Stellen Sie sich vor“, sagt Prof. Dr. Markus Weber, der die Masterarbeit an der Fakultät Design betreut hat, „wir könnten Beton nicht nur aus statischen Gründen nutzen, sondern zusätzlich als riesigen Energiespeicher!“ Weber ist dankbar für die Zusammenarbeit mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, USA, das schon länger an einem revolutionären Superkondensator mit einem speziellen Betongemisch forscht. Der deutsche Prof. Dr. Franz-Josef Ulm ist einer der Forscher, die am MIT für das Projekt zuständig sind – er ist außerdem der Onkel des Coburger Masteranden Simeon Ulm und hat diesen für die Idee des Superkondensators begeistert. Beim Praxistest an der Hochschule Coburg legten die Wissenschaftler Gleichstrom an den kleinen Superkondensator an, den Simeon Ulm gebaut hat – und freuten sich sehr, dass er funktioniert.

Heute, nur wenige Monate später gibt es bereits eine verbesserte Version – und das Thema hat einiges Aufsehen erregt. Zuletzt war ein Radio- und Fernseh-Team des Bayerischen Rundfunk zu Gast, um einen Beitrag über den speziellen Beton aufzunehmen, der mithilfe des speziellen Rußpulvers Carbon Black eine Struktur entwickelt, die Strom leiten kann. Die Forscher pressen daraus Platten zwischen denen ein elektrisches Feld entsteht, das als Energiespeicher genutzt werden kann. Mehrere dieser Platten ergeben den Superkondensator.

Coburger Student entwickelt Beton als Energiespeicher | BR24

Strom ohne Batterien speichern

Kondensatoren werden heute auf vielfältige Weise eingesetzt. Wie eine Batterie oder ein Akku ist ein Kondensator ein Stromspeicher. Die Technologie dahinter funktioniert aber völlig anders: 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. Superkondensatoren sind eine spezielle Variante, bei der die Kapazität durch ein Elektrolyt erhöht wird, denn 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.

Die Speicherkapazität hängt maßgeblich von dem Volumen der leitenden Platten ab, und der spezielle Beton könnte sich dafür sehr gut eignen. Mit dem gespeicherten Strom bringt der Coburger Superkondensator ein kleines, rotes Licht zum Leuchten und die Forscher freuen sich: Der Coburger EC3-Superkondensator mit Beton funktioniert.

Das MIT arbeitet an deutlich größeren Exemplaren. Prof. Ulm vom MIT sieht großes Potenzial in der Technologie und Prof. Weber möchte mit weiteren Forschenden der Hochschule Coburg in Kooperation mit dem MIT die Arbeit an diesem Thema ausbauen und so die Energiewende weiter voranbringen.

Spannende Themen studieren

Prof. Dr. Markus Weber forscht und lehrt an der Hochschule Coburg unter anderem zu Baustoffkunde und -Chemie, nachhaltigem Bauen sowie ressourceneffizientem Planen und Bauen. Er leitet den Bachelorstudiengang Allgemeines Bauingenieurwesen. Die Studiengänge an der Fakultät Design starten wieder im Wintersemester. Weitere Informationen unter www.hs-coburg.de/studieren/