WANDERAUSSTELLUNG ANTRIEB ZUKUNFT - Phaeno

Anwendungstext im Exponat 3
Geschichte und Grundlagen der
Batterie
Einführung: Zurück in die Zukunft
Strom macht mobil. Vor gut zweihundert Jahren begann ein
neues Zeitalter: Der italienische Physiker Alessandro Volta
hatte entdeckt, dass in bestimmten Flüssigkeiten zwei Metalle
Ladungen tauschen – eine stete elektrische Kraft.
Kurz danach entdeckte der Brite Michael Faraday den
Elektromagnetismus. Damit legte er die Grundlagen für
den Elektromotor. Schon in den 1830er Jahren sollen erste
elektrische Fahrzeuge gerollt sein, wenn auch nur als Modelle
Im Jahr 1881 stellte der französische Erfinder Gustave Trouvé
dann auf der Internationalen Elektrizitätsausstellung in Paris
ein dreirädriges Elektromobil vor. Als 1892 der Dieselmotor
kam, setzte der sich erst mit der Erfindung des elektrischen
Anlassers, dem Angebot billigen Öls und vor allem nach
intensiver Werbung durch: In ihm finden viele kleine Explosionen
statt. Die Menschen hatten Angst vor dem Knallen.
Nach einem Jahrhundert Verbrennungsmotor startet nun das
Elektroauto wieder voll durch. Der Schlüssel: die Batterie.
Grundlagen
Funktionsweise
Typisch Batterie
Das Prinzip ist stets gleich: Eine Batterie speichert chemische
Energie und wandelt sie in elektrische um. An einen Stromkreis
angeschlossen, stellt die Batterie elektrische Energie nach
außen zur Verfügung. Im Inneren läuft eine chemische Reaktion
ab. Sie liefert stetig neue Energie nach – bis die Batterie
entladen ist. Ewig Strom liefert sie also nicht, aber ausreichend
lang, um Taschenlampen, Handys und heute sogar Autos für
eine gewisse Zeit anzutreiben.
Sauer macht Strom
Was macht eine Batterie aus? Zum Beispiel Säure und zwei
verschiedene Metalle – etwa zwei Nägel aus Kupfer und Zink
in eine saftige Zitrone gepiekst. Werden die Nägel außen verkabelt,
startet in der Frucht eine chemische Reaktion: Es sind
elektrische Ladungen unterwegs. Zink gibt sie ab und Kupfer
sammelt sie ein und so fort. Durch den Zitronensaft fließt
Strom – ein recht schwacher allerdings: Die Zitronenbatterie
schafft gerade einmal 1,1 Volt. Dabei fließt auch nur ein sehr
geringer Strom von wenigen Milliampere. Um damit ein Auto
voranzutreiben, müsste man viele Hundert Zitronenbatterien in
Reihe und wahrscheinlich Tausende parallel schalten – zumindest
theoretisch.
Vom Frosch zur Gleichspannung
Jede Stromquelle aus zwei unterschiedlichen Metallpolen
und einer leitenden Lösung heißt „galvanisches Element“.
Namenspate ist ein italienischer Arzt: Luigi Galvani hatte 1789
Froschschenkel elektrisch zum Zucken gebracht. Wie das? Der
Forscher hatte zufällig mit zwei verschiedenen Metallen einen
Nerv berührt. Über das Salzwasser im Froschbein floss Strom,
die Muskeln zogen sich spontan zusammen.
Info-Box – Grundprinzip
Zwei Nägel, eine Zitrone, ein äußerer Draht – und die
Glühlampe brennt: Zwischen den Nägeln gehen elektrische
Ladungen auf Wanderschaft.
Elektrochemische Reaktion
In einer Batterie findet eine Tausch-Reaktion statt: Die
einzelnen, winzigen Bausteine eines „unedlen“ Metalls
„verschenken“ negative Ladungen.
Der Stoff selbst löst sich dabei nach und nach auf.
Ein anderes, „edleres“ Metall, das vergleichsweise positiv
geladen ist, sammelt die Ladungen ein. Dazwischen baut sich
eine Spannung auf, die weitere Elektronen in Bewegung setzt:
Es fließt Strom bis das gebende Metall aufgelöst ist.
Exponat 3 - Geschichte und Grundlagen der Batterie
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