Home
http://www.faz.net/-gyg-16pm9
HERAUSGEGEBEN VON WERNER D'INKA, BERTHOLD KOHLER, GÜNTHER NONNENMACHER, HOLGER STELTZNER
IT-Security

Energiespeicher Auf der Suche nach dem Akku der Superlative

Der Lithium-Ionen-Akku bringt Reichweite und Spritzigkeit. Aber für das E-Auto muss alles noch besser werden. Die Grenzen bei aufladbaren Batterien sind noch nicht erreicht. Doch die „Batterie der Zukunft“ wird das Auto nicht zum Dauerläufer machen.

© AFP Vergrößern Ein Lithium-Ionen-Akku des Toyota Prius

Alle reden davon. Von der Elektromobilität, die dabei ist, sich von einer Vision zur Realität zu mausern. Wie von Geisterhand verschwindet ein ganzer Reigen von Nachteilen, die man mit dem Verbrennungsmotor als Kraftquelle der heutigen Autos über Jahrzehnte billigend in Kauf genommen hat. Stinkende, röhrende Fahrzeuge sind endgültig passé.

Georg Küffner Folgen:  

Die Vorteile des Stromautos sind offensichtlich. Sie punkten mit sehr guten Beschleunigungswerten. Sie emittieren während der Fahrt keine Abgase. Selbst beim heutigen deutschen Strommix bleibt ein Elektroauto unter dem künftigen europäischen Flottengrenzwert von 120 Gramm Kohlendioxid je Kilometer. Zudem fahren die Fahrzeuge leise, brauchen kein Getriebe und können, so die Idee, mittelfristig als Puffer im Stromnetz wirken: Denn mit steigendem Anteil regenerativ erzeugter Elektrizität müssen Lastschwankungen "aufgefangen" werden. Dazu braucht man (Strom-)Speicher, die im Zeitalter der Elektromobilität in Form von dann millionenfach vorhandenen Batterien in unseren Autos zur Verfügung stehen.

Mehr zum Thema

Doch bis es so weit ist, wird noch einige Zeit ins Land gehen. Erst in 20 Jahren, rechnen Fachleute, wird sich Schritt für Schritt die Ablösung der Otto- und Dieselaggregate durch elektrische Antriebe vollziehen. Dass es nicht schneller geht, liegt an dem für die Elektromobilität zentralen Bauteil: der Batterie. Ihre Schwächen gilt es auszutreiben, was keineswegs trivial ist, denn künftige Akkus müssen gleich in vier Punkten besser werden. Die Ladezeiten müssen kürzer, die Reichweiten größer, die Anschaffungskosten geringer und die Probleme bei der Sicherheit beseitigt werden.

Infografik / Eigenschaften und Leistungen der wichtigsten Typen © F.A.Z. Vergrößern

Das gilt sogar für den neuen Toyota Prius

Von dieser Eigenschafts-Mischung sind heutige Batterien noch meilenweit entfernt. Das gilt sogar für den neuen Toyota Prius in der Plug-in-Version (kann an der Steckdose aufgeladen werden), der mit seiner Lithium-Ionen-Batterie eine elektrische Reichweite von etwa zwanzig Kilometer hat. Aber das ist ein Hybridwagen, der auf seinen Verbrennungsmotor zurückgreifen kann. Selbst Reichweiten von bis zu 150 oder 200 Kilometer für elektrisch betriebene Autos erscheinen noch ungenügend. Deshalb arbeitet man längst an der Entwicklung anderer Batterietypen. Doch der Gestaltungsspielraum ist verfahrensbedingt beschränkt, denn die Bestandteile eines Akkumulators mit zwei Elektroden, einem Elektrolyten und dem die Elektroden trennenden Separator sind immer die gleichen. Verändern lassen sich die für diese Komponenten verwendeten Materialien, wobei die Forscher derzeit international dem Leichtmetall Lithium (für den Aufbau der Elektroden) den Vorzug geben. Der Grund: Lithium ist nach Wasserstoff und Helium das drittleichteste chemische Element, seine Molekülmasse extrem gering. Zudem ist Lithium sehr reaktiv, seine Ionen bewegen sich äußerst schnell, so dass man beim Einsatz von Lithium bei gleicher Masse deutlich mehr Energie speichern kann als in blei- oder nickelbasierten Akkus.

Doch Lithium-Ionen-Batterien sind keine neue Erfindung. Bereits Anfang der neunziger Jahre brachte Sanyo den ersten kleinen Lithium-Akku auf den Markt, der mit hoher Leistung, kurzen Ladezeiten und einer angemessenen Lebensdauer überzeugte. Heute sind Lithium-Ionen-Akkus als Stromquellen für Handys, Laptops und Digitalkameras nicht mehr wegzudenken. Sie sind jedoch nicht ganz unproblematisch. Kleinere Beschädigungen, hohe Temperaturen und unzulässig hohe Ladespannungen können dazu führen, dass die Akkus "durchgehen". Unfälle mit den Laptop-Akkus halten sich jedoch in Grenzen. Bei einigen der im Internet bei Youtube zu betrachtenden Katastrophenfilmchen haben wohl erst Nachbearbeitungen die verblüffenden Effekte ins Bild gebracht.

Rund 450 Kilogramm schwerer Powerpack

1 | 2 Nächste Seite   |  Artikel auf einer Seite
 
 ()
   Permalink
 
 
 

Hier können Sie die Rechte an diesem Artikel erwerben

Weitere Empfehlungen
Fahrradbeleuchtung ausprobiert Leichtgewichte liefern leuchtendes Licht

Klein und leicht gleich schwach und funzelig? Denkste, am Fahrrad weist kompakte, aber doch leistungsstarke Beleuchtung sicher den Weg durch die dunkle Jahreszeit. Mehr Von Hans-Heinrich Pardey

20.10.2014, 10:15 Uhr | Technik-Motor
Neuer Roboterarm kann fühlen

Dieser neue Roboterarm wird nicht angefügt wie bei herkömmlichen Prothesen, sondern eingepflanzt. Ein im Knochen verankertes Titanimplantat und Elektroden, die an Muskeln und Oberarmnerven elektrisch gekoppelt werden, eröffnen Amputierten eine ganz neue Welt. Mehr

09.10.2014, 21:28 Uhr | Wissen
Neue Roaminglösung Elektroautos verlieren ihre Ladehemmung

Das Auftanken eines Elektroautos dauert Stunden. Und das Bezahlen der Stromrechnung ist komplex. Mit einem neuen Verfahren soll sich beides ändern. Mehr Von Henning Peitsmeier, München

21.10.2014, 11:00 Uhr | Wirtschaft
BKA stellt 330 Kilo Heroin sicher

Das Bundeskriminalamt in Wiesbaden hütet derzeit einen besonderen Fund. Ermittler des BKA haben rund 330 Kilogramm Heroin entdeckt, die größte Einzelmenge des Rauschgifts, die in den letzten Jahrzehnten in Deutschland sichergestellt werden konnte. Mehr

09.10.2014, 16:20 Uhr | Gesellschaft
Saubere Wasserstoffgewinnung Energiewende im Wasserglas

Die Gewinnung von Wasserstoff allein mit Sonnenlicht gilt als Säule einer sauberen Energieversorgung. Schweizer Forscher haben nun einen hoffnungsvollen Weg dahin aufgezeigt. Mehr Von Manfred Lindinger

14.10.2014, 16:54 Uhr | Wissen
   Permalink
 Permalink

Veröffentlicht: 02.07.2010, 17:00 Uhr

Dem geht die Düse

Von Lukas Weber

Als Kunde soll man nicht alles glauben, was einem der freundliche Händler weis machen will. Das müsse etwas mit dem Vergaser zu tun haben - darauf waren wir auch schon gekommen. Mehr 1 3

Hinweis
Die Redaktion