Strom - CKW

zink-Luft-Batterie und der Brennstoffzelle zurückgreifen.
Noch gibt es aber keine Lithium-Luft-Batterien, die
man an Kunden ausliefern könnte. Das wird noch Jahre
dauern.
Könnte der Sauerstoff bei diesem Typ direkt aus
der Umgebungsluft bezogen werden, oder müsste
man ihn anderweitig in die Batterie bringen?
Das ist die grosse Frage. Aktuelle Berechnungen
gehen davon aus, dass der sauerstoff aus der Luft
kommt. Allerdings wären dann hochspezifische Membranen
oder systeme notwendig, um den sauerstoff
aus der Luft zu separieren und so die angestrebte
energiedichte zu erreichen. Verwendet man reinen
sauerstoff als Ausgangselement, würde man sich
einige probleme technischer Natur ersparen. Dafür
müsste man aber den sauerstoff in einem Druck-
behälter mitführen, was wiederum unerwünschtes
Mehrgewicht zur Folge hätte.
Gibt es andere Batterietypen, die schnellere Erfolge
versprechen?
Als nächste entwicklungsstufe könnte die Lithiumschwefel-Batterie
kommen. sie gilt als potenzielle
Übergangslösung bis zur Lithium-Luft-Batterie und wird
jetzt intensiv erforscht. es wird nicht mehr lange dauern,
bis erste prototypen vorgestellt werden.
Welche Energiedichte ist da zu erwarten?
Auf dem papier kommen sie gegenüber der Lithiumionen-Batterie
auf deutlich höhere Werte, die so jedoch
kaum umsetzbar sein werden. Realistischerweise ist
von einer Verbesserung um 10 bis maximal 30 prozent
auszugehen.
Kommen wir zu einem weiteren neuralgischen Punkt
bei der Antriebsbatterie: der Ladezyklen-Festigkeit.
Der überwiegende Teil der Informationen über
mobile energiespeicher bezieht sich ja auf Handy- und
Laptop-Batterien. Da beträgt die Lebensdauer häufig
lediglich zwei bis drei Jahre, was kaum Akzeptanzprobleme
verursacht. Automobilkunden dagegen hätten
wohl kaum spass daran, die Antriebsbatterie ihres
elektroautos schon nach wenigen Jahren zu ersetzen.
Dabei hat es der Automobilsektor mit viel härteren
einsatzbedingungen zu tun. er ist also in Bezug auf
seine Batterien insgesamt weit stärker gefordert als die
Industrie für mobile IT- und Telekom-Lösungen. eine
stossrichtung der Autobatterie-entwicklung zielt deshalb
darauf ab, eher konservative Bauarten auf hohe
sicherheit und hohe Lebensdauer hin zu optimieren.
Der Preis für die Antriebsbatterie kann bis zur
Hälfte des gesamten Fahrzeugwerts ausmachen.
Wie lässt sich diese Situation entschärfen?
es gibt im Wesentlichen zwei Ansätze, und beide
werden verfolgt: Der eine ist der einsatz kosten-
günstigerer Materialien, etwa auf Mangan- oder Nickel-
Basis. Der andere ist, entwicklungsintensive Technologien
bezüglich ihrer Kosten zu optimieren, was
wiederum erst möglich ist, wenn die Umsätze entsprechend
hoch sind und entsprechende skaleneffekte
erzielt werden.
Haben Batterien punkto Alltagstauglichkeit
das Potenzial, den Benzintank im Personenwagenverkehr
irgendwann vollwertig abzulösen?
Vollwertig? eher nicht. Autos werden keine hochentzündlichen
Flüssigkeiten mehr mitführen, das dient
der sicherheit. Aber rein batteriebetriebene und erschwingliche
Fahrzeuge werden weder die jetzige
Reichweite eines Fahrzeugs mit Benzintank erreichen
noch sind Aufladezeiten im Minutenbereich wirklich
realistisch. Trotzdem gilt: Diese Fahrzeuge werden
bestimmt die allermeisten Kundenbedürfnisse befriedigen
können. Und für lange Fahrten in die Ferien heisst
es sowieso: Umdenken! Interview: Andreas Turner
Der Interviewpartner:
Prof. Dr. Petr Novák, Jahrgang 1956, leitet die
Abteilung Elektrochemische Speicher am
Paul­Scherrer­Institut in Villigen, dem grössten
Forschungsinstitut der Schweiz. Mit 1300 Mit­
arbeitenden und einem Jahresbudget von rund
260 Mio. CHF setzt es Schwerpunkte in Festkörperforschung
und Materialwissenschaften,
Elementarteilchenphysik, Biologie und Medizin,
Energie­ und Umweltforschung.
Laden im Schnellgang
Professor Petr Novák prüft mit jungen PSI­
Wissenschaftlern Batterietestzellen auf Lithium­
Basis in einer hermetischen Handschuhbox.
Wo steckst du denn?
elektroautos flössen ihren Fahrern eine Grundangst
ein: Was, wenn der gezapfte strom nicht ausreicht,
um mein ziel zu erreichen? Und vor allem: Wie
schaffe ich dann trotzdem meinen nächsten Termin?
Daher ist die schnellladung der schlüssel zum
Vertrauen der elektroauto-Nutzer. Der zügigen
Verbreitung von Gleichstrom-Ladesäulen widmet
sich die elektrische schnittstelle CHAdeMO, die
bereits von den Autoriesen Nissan, Mitsubishi,
Toyota, psA und subaru übernommen wurde.
per Gleichstrom-schnellladung (400 V, maximale
Leistung: 62,5 kW) lassen sich Antriebsbatterien
angeblich innert 5 Minuten so nachladen, dass eine
zusätzliche Reichweite von 30 bis 40 Kilometern
erzielt wird. Für einen annähernd kompletten Ladevorgang
(80%) seien 30 Minuten ausreichend.
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