Stromkasten: Batterie der Zukunft — 01.12.2011

Lösung mit Lithium-Luft

Die Batterie ist das Herzstück eines Elektroautos – und zugleich Forschungsobjekt Nummer eins. Jetzt deutet sich ein Durchbruch mit Lithium und Luft an. Allerdings wird es bis dahin noch ein bisschen dauern.

Das Elektroauto ist fertig. Modelle wie Mitsubishi i-MiEV (Foto) oder Nissan Leaf zeigen, dass Konstruktion und Betrieb keine Probleme mehr darstellen. Entscheidender Schwachpunkt aber sind noch immer die Akkus: Sie sind zu teuer und zu schwer, ermöglichen eine zu geringe Reichweite, haben zu lange Ladezeiten und zu große Temperaturempfindlichkeiten. Moderne Lithium-Ionen-Akkus, wie sie zum Beispiel im Leaf eingesetzt werden, wiegen 250 Kilogramm und mehr, ihre Energiedichte von rund 170 Wattstunden pro Kilogramm erlaubt eine Reichweite von maximal 160 Kilometern. Das reicht vielen Autofahrern zwar – aber nur für den Zweitwagen.

Mehr Infos: Hier geht es zu den Greencars

Der Karabag Fiat 500E fährt mit einer Lithium-Polymer-Batterie – so auch im großen AUTO BILD-Dauertest.

Um das batterie-elektrisch angetriebene Auto wirklich massentauglich zu machen, müssen leistungsstärkere Akkus entwickelt werden. Nach Zwischenlösungen wie Lithium-Polymer (wird bereits im Karabag new 500E eingesetzt) entsteht die nächste Akku-Generation auf Lithium-Schwefel-Basis. Sie könnte Reichweiten von bis zu 300 Kilometern ermöglichen (siehe Tabelle unten). Den endgültigen Durchbruch in der Akku-Technologie erwarten Forscher in gut zehn Jahren von der Lithium-Luft-Batterie. Hierbei wird die Kathode durch Sauerstoff aus der Umgebungsluft ersetzt. Als Anode dient metallisches Lithium. Das macht den Akku leichter und kompakter.

Lesen Sie auch: Das kostet der Nissan Leaf

Doch die Forscher stehen noch vor zahlreichen Herausforderungen. Nur eines der Probleme: Feuchtigkeit in der Luft kann zu einer explosiven Reaktion führen. Lithium-Luft-Akkus brauchen daher Schutz-Membranen, die Wasser zuverlässig abhalten, Sauerstoff aber durchlassen. Gelingt dies, ist die Energiedichte rund zehnmal höher als bei aktuell eingebauten Akkus. Und mit deutlich geringerem Gewicht wären dann Reichweiten von weit mehr als 500 Kilometern möglich. Allerdings ist Reichweite nicht alles. Ebenso wichtig sind eine lange Lebensdauer, hohe Ladefähigkeit, niedriges Gewicht und vor allem wettbewerbsfähige Kosten. Derzeit kostet allein die Batterie für ein E-Auto rund 10.000 Euro. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert die Projekte, die an einer Serienreife von Lithium- Luft-Akkus arbeiten, mit rund 5,6 Millionen Euro. In rund zwei Jahren soll klar sein, ob und ab wann Lithium-Luft-Akkus in E-Autos eingesetzt werden.
Energiespeicher für Elektroautos
Akku Energiedichte in Wattstunden/kg Gewicht in kg Reichweite in km in E-Autos
Lithium-Ionen * 170 150 160 seit 2007
Lithium-Polymer ** 180 70 95 seit 2010
Lithium-Schwefel 300 150 280 ab 2020
Lithium-Luft 1000 80 500 ab 2025
* = Werte vom Nissan Leaf; ** = Werte vom Karabag new 500E

Diesen Beitrag empfehlen

Artikel bewerten

Bewerte diesen Artikel

Fremde Bewertungen

Mehr zum Thema

6,0 Sterne, 14 Bewertungen

Renault Alpine A110-50 Concept

Der neue Renault Alpine

Renault stellt in Monaco das Alpine A110-50 Concept vor. Basis ist die Studie DeZir, unterm Blech steckt ein 400 PS starker V6-Benziner. Die Franzosen feiern mit dem Concept Car 50 Jahre Alpine.

Renault Alpine
6,0 Sterne, 3 Bewertungen

iPad-App: AUTO BILD – der Film

Driftige Gründe für die Tablet-App

AUTO BILD auf dem iPad lesen und hören – das ist echter Mehrwert! Einfach die kostenlose App runterladen und die neue Ausgabe holen. Diesmal unter anderem dabei: 13 exklusive Videos vom Sportwagen-Megatest.

AUTO BILD iPad-App
6,0 Sterne, 6 Bewertungen

BMW 7er: Facelift 2012

Großer, schlauer Bayer

BMW hat den 7er renoviert. Die bayerische Oberklasse kommt zum Sommer 2012 mit leicht aufgefrischter Optik. Dazu kommen Luftfederung, kluge Elektronik und drei neue Motoren.

BMW 7er: Facelift

Kommentare zum Artikel (4)

Erstellt

Inhalt

Funktion

markusX
05.12.2011, 10:53Uhr

"Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert die Projekte, die an einer Serienreife von Lithium- Luft-Akkus arbeiten, mit rund 5,6 Millionen Euro."
Wow, die geben alles was in der Briefmarkenkasse vorhanden ist.

Kfzi
02.12.2011, 11:48Uhr

Aerodynamik+Leichtbau: unter 9 kWh/100 km
machen die Akkus automatisch leichter+billiger.

Forscher
01.12.2011, 20:09Uhr

Jetzt macht für mich die heute angekündigte Kooperation von BMW und Toyota zur Entwicklung neuartiger Lithium-Batterien einen Sinn. Grundlagenforschung erfordert einen großen Aufwand und den teilt man sich. Fortschritt durch Kooperation. Bravo! Die werden noch Samsung ins Boot holen und dann ist die Truppe unschlagbar.

yoatmon
01.12.2011, 19:17Uhr

"Derzeit kostet allein die Batterie für ein E-Auto rund 10.000 Euro."
Diese Satzaussage ist schlicht und einfach FALSCH!
Li-Fe-Po Zellen sind bereits für ca. 200,- € pro kWh im Kaufangebot. Bei einer Batterie von 25 kWh beträgt der Kaufpreis ca. 5000,- €. Das ist der Verkaufspreis und nicht die Kosten.
Der Verkaufspreis besteht aus der Summe von Entstehungskosten und Gewinnmarge. Es ist durchaus üblich, überhöhte Preise von 10.000,- € für eine Batterie zu verlangen. Das ist unverschämt und ungerecht.

Seite 1

Kommentar verfassen

Hinweis: Die mit einem Sternchen* versehenden Felder sind Pflichtfelder
Anzeige

Versicherungsvergleich

Vergleichen Sie kostenlos über 180 kfz-Tarife und sparen Sie bis zu 500 Euro!

Neuwagen

Porsche 911

Neuwagen deutlich
unter Listenpreis

Porsche 911 Neuwagen-Angebote

Gebrauchtwagen

Günstige Gebrauchtwagen-Angebote

Finden Sie Ihren Gebrauchtwagen.

Gebrauchtwagen-Angebote
Anzeige