Batterietechnik

Das Kraftpaket hat Zukunft


Essen. Rückschlag für den US-Flugzeughersteller: An Bord von Boeings „Dreamliner“ 787 haben sich Lithium-Ionen-Batterien des japanischen Zulieferers GS Yuasa entzündet und einen Schmorbrand verursacht. Die Folge war ein Startverbot für den Supervogel. Steht jetzt der Energieträger vor dem Aus?

Lithium-Ionen-Akkus sind auch das Herzstück in Elektroautos, wo sie den Benzintank ersetzen. Sie stecken in Handys, Laptops, Tablet-PCs und Akku-Schraubern. Eine hohe Energiedichte, leichtes Gewicht, viel Leistung und ein langer Lebenszyklus machen sie allen anderen Akkus überlegen. Zwei Milliarden Stück werden jedes Jahr rund um den Globus hergestellt – tickende Zeitbomben?

„Nein“, versichert der international anerkannte Batterie-Experte Sven Bauer, Mitbegründer und Inhaber des im bayerischen Karlstein ansässigen Batterien-Montage-Zentrums. „Lithium-Ionen-Akkus sind generell nicht gefährlicher als andere Akku-Technologien.“

Er warnt davor, diese Batterien jetzt zu „verteufeln“. Allerdings müssen die elektrischen Komponenten in der Batterie, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, sicher voneinander separiert werden. Besonders wichtig ist deshalb eine Trennschicht zwischen dem Minuspol (Anode) und dem Pluspol (Kathode).

Eine spezielle Keramik-Membran bewahrt die Batterie-Zelle vor einem Kurzschluss

Der Chemie-Konzern Evonik in Essen hat dafür eine temperaturfeste Keramik-Membran entwickelt. Die ersetzt den Vorläufer aus Kunststoff: „Der Werkstoff ist dünn und formbar wie Papier und hält hohe Temperaturen aus“, teilt der Konzern mit. Der Separator vermeide Kurzschlüsse und so die Zerstörung der Batteriezelle, was diese „leistungsfähiger und langlebiger“ mache.

Viele Batteriezellen bilden zusammen die Batterie. In ihr gibt es zusätzliche Sicherheitselemente wie eine strenge Temperatur­überwachung und eine aktive Kühlung. Auf diese Technologie setzt Evonik. Im sächsischen Kamenz bei Dresden werden jetzt bei der Konzern-Tochter Li-Tec, einer der größten Batteriezellen-Fabriken Europas, Zellen in Serie gefertigt – auf Lithium-Ionen-Basis.

Mutter und Tochter haben sich zudem vor einiger Zeit mit BASF, Bosch, Volkswagen und anderen Partnern zu einem Industrie-Konsortium zusammengeschlossen. Sie verpflichteten sich, 360 Millionen Euro in Forschung und Entwicklung des Hochleistungsspeichers zu investieren.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert diese Innovationsallianz „Lithium Ionen Batterie LIB 2015“ mit 60 Mil­lionen Euro. Wissenschaftlich verankert ist das Projekt durch einen Lehrstuhl an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, ­gestiftet von Evonik, VW und Rockwood.

Marktvolumen bei 10 Milliarden Euro

Die Mühe zahlt sich aus: Im vergangenen Jahr erwirtschaftete der europäische Markt für Lithium-Ionen Batterien für industrielle Einsätze bereits einen Umsatz von über 550 Millionen Euro. In nur fünf Jahren soll bereits die Milliardenmarke geknackt sein, so eine Studie des US-Marktforschers Frost & Sullivan. Experten schätzen das Marktvolumen für die modernen Energiespeicher langfristig sogar auf über 10 Milliarden Euro.

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