Smart Cities – Nachhaltige Zukunft der Stadt(-werke) Teil 4

Die Super-Batterie – in einer Stunde brauche ich dich mit einer Ladezeit von fünf Minuten

Der Energieinhalt von 50 Litern Benzin entspricht 450 Kilowattstunden bei einem Gewicht von 38 Kilogramm. Der Lithium-Ionen-Akku eines Teslas verfügt über 55 Kilowattstunden und wiegt rund 450 Kilogramm. Eine neue Art von Lithium-Ionen-Akkus, am Massachusetts Institute of Technology (MIT) von Gerbrand Ceder und Byoungwoo Kang entwickelt, sorgt für Gesprächsstoff und für Ladezeiten von rund fünf Minuten. Sie verknüpfen die beiden Eigenschaften Energiedichte und Leistungsdichte von Batterien, die nur schwer vereinbar waren. Die Energiedichte gibt an, wieviel Energie pro Volumen oder Masse die Batterie speichern kann, die Leistungsdichte ist die Maßeinheit, wie schnell die Batterie Energie aufnehmen oder abgeben kann.

Im Rahmen der Entwicklung wird die Kathode durch eine leicht veränderte Lithium-Eisen-Phosphat-Substanz beschichtet und damit die Leistungsdichte stark erhöht. Ladezeiten von fünf Minuten könnten somit in drei bis fünf Jahren serienreif werden. Die Lithium-Ionen-Akkus müssen, damit sie sich rasch laden und entladen lassen, durch flüssige, organische Elektrolyten fließen. Diese sind jedoch leicht entzündlich. Die Reduzierung der Brandgefahr ist hierbei ein Forschungsthema. Eine andere Entwicklung, die Lithium-Luft-Akkus lassen ebenfalls hoffen. Bei diesen Akkus übernimmt Luftsauerstoff die Funktion der Kathode.

Doch eines ist klar, Batterien kennen die Kunden aus dem täglichen Gebrauch und sie haben eine hohe Kundenakzeptanz. Selbst bei geringerer Energie- und Leistungsdichte ist die Nutzungsakzeptanz – auch als Speichermedium – gegeben, so wird sie in Entwicklungsländern bereits seit Jahrzehnten als Energiespeicher für den täglichen Bedarf genutzt. In wie weit Wasserstoff und die Brennstoffzelle technologisch, im Akzeptanzgrad der Kunden und in der Wirtschaftlichkeit vorne liegen kann, wird sich erweisen. Die Firma Callux hat im Bereich der stationären Energieversorgung mit Brennstoffzellen bereits 70 Anlagen ausgeliefert. Übrigens: Derzeit stellt der Weltmarktführer Sanyo bereits pro Jahr über 700 Millionen Lithium-Ionen-Akkus her.

Dieter Lindauer

Add comment