Die Zukunft der Batterie: aktueller Stand der Forschung
Wir alle nutzen Sie jeden Tag und in unterschiedlicher Formen: Egal, ob im Smartphone, E-Bike und Auto oder der Fernbedienung: Ohne die Batterie würden zahlreiche Geräte nicht unabhängig von der Steckdose funktionieren.
Bild-Quelle: Tesla
Gerade im Zuge der Klimakrise und der Suche nach klimaneutralen Energieressourcen sowie einer umweltfreundlichen Energienutzung, spielt
die Batterie in ihren zahlreichen Formen eine Hauptrolle. Elektroautos benötigen leistungsfähige Batterien und der Strom aus erneuerbaren Energien wie Sonne oder Wind ist auf stationäre Energiespeicher mit großer Kapazität angewiesen.
Hierzulande beschäftigt sich beispielsweise das
Fraunhofer Institut mit dieser Forschung. Und die Bundesregierung stellt für Projekte zur Batteriezellenforschung und -fertigung mehr als 1,5 Milliarden Euro bereit. Wie sieht also der aktuelle Stand der Forschung zu zukunftsfähigen Batterien aus?
Erneuerbare Energien nur mit der passenden Batterie
Vor allem die Energie- und die Automobilbranche beschäftigen sich intensiv mit der Batterieforschung. Ohne leistungsfähige Energiespeicher kann die ständig schwankende Stromproduktion bei Photovoltaikanlagen oder Windrädern nicht ausgeglichen werden.
Allerdings enthalten fast alle Batterien, egal ob kleiner Akku im Smartphone oder großtechnische Redox-Flow-Batterie, Metallverbindungen, basierend auf Lithium, Blei oder Vanadium. Zwar können diese Batterien große Mengen an Energien speichern, allerdings ist die Gewinnung und das Recycling dieser metallischen Verbindungen aufwändig und nicht immer umweltfreundlich. Eine Batterie, die praktikabel und umweltfreundlich zugleich ist – das ist das große Ziel.
Nun rückt eine nachhaltige Alternative in den Fokus: So entwickelt ein Forscherteam derzeit eine praxistaugliche Batterie, deren Elektrolyt
auf einer pflanzlichen Verbindung aus Holz basiert.
Feststoffbatterie für leistungsstarke E-Autos
E-Autos etablieren sich langsam aber sicher auf den deutschen Straßen. Der einzige Knackpunkt: Die vergleichsweise geringe Reichweite und ein nicht flächendeckendes Netz an Ladestationen. Daher
sucht Volkswagen beispielsweise nach Lösungen, um seine E-Autos leistungsstärker zu bauen. Feststoffbatterien gelten als Heilsbringer, um elektrische Fortbewegung massentauglich zu machen. Vor allem, wenn Kunden immer noch Bedenken wegen zu wenig Reichweite haben und von vergleichsweise kurzen Ladevorgängen zu profitieren.
Die Vorteile einer Feststoffbatterie liegen dabei auf der Hand: So sollen innerhalb von nur einer Minute am Schnelllader mehrere Hundert Kilometer Reichweite gezapft werden können. Neben den Reichweiten-Vorteilen verspricht diese Batterie auch weniger Brandgefahr – Berichte von schwer zu löschenden Elektroautos mit brennenden Lithium-Ionen-Akkus sollten genauso der Vergangenheit angehören wie Warnungen von Airlines, dass bestimmte Smartphone-Typen aufgrund von Feuergefahr nicht an Bord ließen.
Der Wolfsburger Konzern will daher in den kommenden Jahren 50 Milliarden Euro in die Batterieforschung und -entwicklung stecken. Aber VW ist nicht allein, so plant Toyota die Veröffentlichung von E-Autos auf Basis von Feststoffbatterien schon ab 2025.
