DISSERTATION_BURZLER_RAPHAELA.pdf - OPUS - Universität ...

2. Theoretische Grundlagen elektrochemischer Doppelschichtkondensatoren
sektors, sowie Transport- und Hebesysteme (Gabelstapler, Kräne) und das Stromnetz. Dabei
decken die entsprechenden Superkondensatoren oder Modulbauteile einen Kapazitätsbereich
von 1 – 3000 F ab, bei einer maximal möglichen Energiedichte von 0.7 – 5.96 Wh/kg und einer
maximal möglichen Leistungsdichte von 1700 – 14.500 W/kg [93]. Zusätzlich errichtete die
Firma im Jahr 2012 einen weiteren Produktionsstandort in Peoria, Arizona mit der Größe von
mehr als einem Hektar, der bis Ende dieses Jahres die Produktionskapazität für Superkondensator-Elektroden
verdoppeln soll [94]. Dadurch wird die Zunahme der stetig ansteigenden
Nachfrage nach den Hochleistungskondensatoren deutlich.
Neben dem Weltmarktführer Maxwell Technologies gibt es zahlreiche andere Superkondensator-Hersteller
besonders im asiatischen Raum. Firmen wie VINATech, Nippon Chemi-Con,
NEC, Panasonic, Hitachi, NessCap oder LS-Cable sind hier als Beispiele zu nennen [50]. Der
einzige deutsche Vertreter auf dem Markt der Superkondensator-Hersteller ist die Firma
WIMA mit Sitz in Mannheim [52]. Neben einzelnen Superkondensatorzellen in rechteckigen
und zylindrischen Gehäusen bieten sie auch Modulbauteile mit in Reihe geschaltenen
Superkondensatoren an. Der Kapazitätsbereich reicht dabei von 12 – 6500 F, bei maximalen
Energien von 0.1 Wh – 92 Wh. Detaillierte Informationen für jede einzelne Bauart sind dabei
auf der Internetpräsenz des Unternehmens zu finden [95]. Im Jahr 2008 gab der
Batterieindustrie-Analyst M. WEIGHALL in der Fachzeitschrift „Batteries + Energy – Storage
Technology“ [96] den Gesamtumsatz für Superkondensatoren im Jahr 2012 mit knapp
US $ 260 Millionen an, was einem Wachstum von 126 % entspricht im Vergleich zum
Veröffentlichungsjahr.
Aktuelle Beispiele für den Einsatz von Superkondensatoren sind im Automobil- oder
Transportsektor zu finden. Der französische Hersteller Citroën bietet im Modell C4 vom Mai
2012 eine Hybridtechnologie an, die aus der Kombination eines Dieselmotors und eines Start-
Stop-Systems besteht. Dieses Start-Stop-System ermöglicht die Bremsenergierückgewinnung
durch Hochleistungskondensatoren und dieses Personenkraftfahrzeug ist im Handel für
ungefähr € 22.000.- erhältlich [97]. Auch beim Rennsportgroßereignis des 24h-Rennens von
Le Mans im Jahr 2012 lautete die Schlagzeile „Audi vs. Toyota: Welches Hybridsystem ist
besser?“. Dabei wurde das Konzept des Rennwagens von Audi in der Hybridabteilung des
Formel 1-Rennstalls Williams entwickelt, was auf einer Schwungradlösung basiert. Das Konzept
des Toyota-Rennstalls dagegen basierte auf einem System mit Superkondensatoren [98].
Sieger des Rennens war ein Motorsportteam von Audi, allerdings nicht aufgrund eines
Versagens des Hybridantriebs von Toyota.
Für den Personentransport im Nahverkehr sind Superkondensatoren bereits ebenfalls
erfolgreich im Einsatz, zum Beispiel seit Mai 2010 in München durch den MAN Lion’s City
Hybrid-Bus [99]. Dabei besteht der Hybridantrieb aus einem herkömmlichen 6-Zylinder-
Dieselmotor und einem Ultracap Speichersystem, der schematisch in der Abbildung 2.6 gezeigt
ist [100]. Diese innovative Technologie von MAN leistet somit einen wichtigen Beitrag zum
Umweltschutz im Stadtbereich bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung, ganz nach deren Motto:
„Die Zukunft fährt grün“. Den ständigen stop-and-go Rhythmus eines Busses im Stadtverkehr,
der Zeit und Energie kostet, macht der MAN Lion’s City Hybrid-Bus zu einer Tugend. Das
Stichwort heißt Bremsenergierückgewinnung, bzw. Rekuperation. Bei jedem Bremsvorgang
wird Energie frei, die nun durch die Technologie der Hochleistungskondensatoren gespeichert
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