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Jan grosse Austing

Jan grosse Austing wurde am 12.06.1983 in Lohne (Oldb) geboren. Nach dem Abitur studierte er zunächst Mathematik und Chemie an der Philipps-Universität Marburg. Nach Abschluss mit dem 1. Staatsexamen für das Lehramt an Gymnasien im Jahr 2009 entschloss er sich einen Freiwilligendienst zu absolvieren. Über das Entsendeprogramm solivol, welches sich auf nachhaltiger Entwicklung, erneuerbaren Energien und Umweltthemen in der Region Ostafrika spezialisiert hat, verbrachte er ein Jahr an einer Secondary School in einem Bergdorf in Tansania. Dort wirkte er an der Unterrichtsgestaltung mit und brachte sich in den Environmental Club der Schule ein, indem er ein Solarlampenprojekt initiierte. Während des Auslandsaufenthaltes entschloss er sich, nicht den Schuldienst anzutreten sondern seinem Interesse an Erneuerbaren Energien auch beruflich nachzugehen. Daher studierte er ab Herbst 2010 den Masterstudiengang "Regenerative Energien und Energieeffizienz" an der Universität Kassel. Im Rahmen seiner Masterarbeit am Forschungsinstitut NEXT ENERGY in Oldenburg setzte er sich mit einem elektrochemischen Speichersystem, der Vanadium-Redox-Flow-Luft-Zelle auseinander, da er die Weiterentwicklung von elektrochemischen Energiespeichern als wichtige Grundlage für einen weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien ansieht.

Seine erfolgreich abgeschlossene Masterarbeit und das große Interesse an diesem Batteriesystem motivieren ihn, sich eingehender im Rahmen einer Promotion mit entscheidenden Aspekten dieses elektrischen Speicherkonzepts zu beschäftigen.

Promotionsvorhaben “Design, Entwicklung und Charakterisierung von Kathoden für den Einsatz in einer bidirektionalen Vanadium-Redox-Flow-Luft-Batterie (VRFLB)“

Globale Erwärmung, die Endlichkeit fossiler Ressourcen und aktuell der Konsens über den Ausstieg aus der Atomkraft sind die wichtigsten Argumente für regenerative Energieerzeugung in Deutschland und deren weiteren Ausbau. Die Fluktuation der Stromerzeugung durch Erneuerbare Energien stellt jedoch eine Herausforderung dar.

Elektrochemische Energiespeicher sind aufgrund schneller Ansprechzeiten und der Unabhängigkeit von geografischen Gegebenheiten für den Angleich von Angebot und Nachfrage geeignet. Insbesondere Redox-Flow-Batterien werden als stationäre Speicher diskutiert, da sie eine relativ hohe Zykleneffizienz und günstige Prognosen bzgl. der Wirtschaftlichkeit aufweisen. Zusätzlich können Leistung und Energie unabhängig voneinander skaliert werden. Sie sind sowohl für kleine, dezentrale Speicherlösungen im kW-Bereich bis hin zu Speichern im MW-Maßstab geeignet. Konventionelle Redox-Flow-Batterien weisen jedoch eine geringe Energiedichte (im Bereich von Blei-Säure-Batterien) auf. Eine Erhöhung der Energiedichte ist beim Übergang zur Redox-Flow-Luft-Batterie zu erwarten. Sie bietet den Vorteil, dass ein Elektrolyttank eingespart werden kann und somit die Systemenergiedichte erhöht wird.

Im Rahmen der Promotion sollen Kathoden für den Einsatz in einer Vanadium-Redox-Flow-Luft-Batterie (VRFLB) hergestellt und charakterisiert werden. Dafür werden auf hochporösen Elektrodensubstraten (z.B. Graphit- oder Titanfilzen) Katalysatorpartikel elektrochemisch abgeschieden. Für Lade- und Entladevorgang werden jeweils verschiedene Katalysatoren benötigt. Die beiden Katalysatoren werden zunächst auf separaten Trägern abgeschieden und sowohl funktionell als auch strukturell untersucht. Das beste Katalysatorenpaar soll in der Herstellung einer bidirektionalen Elektrode (d.h. eine zwei Katalysatoren aufweisende Elektrode) zur Anwendung kommen und dann im Einsatz in einem VRFLB-Prototyp getestet werden.