Samstag, 19. Oktober 2019

Zukunftspreis Hightech-Akku fürs Auto

Lithium-Ionen-Batterien stecken heute schon in Millionen von Notebooks und Handys. Elektroautos können mit den leistungsstarken Akkus aber noch nicht angetrieben werden. Forscher der Universität Essen haben deshalb gemeinsam mit dem Industriekonzern Evonik eine Technologie entwickelt, die den Einsatz der Batterien auch dort ermöglicht.

Marl - Die Nanomembran fühlt sich an wie besonders weiches Papier und rollt in der Marler Fabrik von Walzen, wie sie auch in Zeitungsdruckereien stehen. Doch hinter dem Material stecken Jahre harter Entwicklungsarbeit und rund 50 Millionen Euro Investitionen: Der Essener Evonik-Konzern und Forscher der Universität Duisburg-Essen wollen damit die bisher nur in Handys und Laptops verwendeten, besonders leistungsfähigen Lithium-Ionen-Batterien autotauglich machen.

Verhindert einen Kurzschluss: Die Nanomembran hält Temperaturen von bis zu 500 Grad Celsius aus
Wenn das klappt, lockt ein Milliardengeschäft. Evonik verhandelt bereits mit fast allen Autoherstellern. 2009 oder 2010 sollen die ersten Autos mit solchen Antriebsbatterien kommen.

Das Projekt wurde als eine von vier Ideen für den mit 250.000 Euro dotierten Deutschen Zukunftspreis nominiert. Bundespräsident Horst Köhler kürt den Sieger der Auszeichnung am 6. Dezember in Berlin.

In jeder Batterie sind Anode und Kathode, Plus- und Minuspol voneinander getrennt - sonst gäbe es einen Kurzschluss. Die bisher in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Kunststoff-Trennfolien schmelzen aber ab 140 Grad Celsius, wie der Evonik-Forscher Gerhard Hörpel erklärt. Für Autobatterien mit ihrem hohen Energievorrat ist das aus Sicherheitsgründen nicht akzeptabel.

Deutscher Zukunftspreis

Jedes Jahr ehrt der Bundespräsident eine Spitzenleistung aus Technik, Ingenieur- oder Naturwissenschaften mit dem Deutschen Zukunftspreis. Im Mittelpunkt steht dabei nicht nur die herausragende Innovation, sondern auch ihre Anwendungs- und Marktfähigkeit sowie die Schaffung von Arbeitsplätzen. Der Zukunftspreis wird seit 1997 an eine Einzelperson oder ein Team vergeben und ist mit 250.000 Euro dotiert.

Den Preisträger bestimmt eine Jury aus Wissenschaft und Wirtschaft. Sie nominiert jeweils vier Projekte, aus denen später eines ausgewählt wird. Die Auszeichnung hat auch das Ziel, eine breite Öffentlichkeit über die in Deutschland vorhandenen wissenschaftlichen und technischen Innovations-Potenziale zu informieren.
Hörpels 40-köpfiges Evonik-Team und Forscher um den Duisburger Professor Paul Roth haben deshalb Folien mit winzigen Keramikpartikeln verklebt. Sie sind nur halb so dick wie ein Haar, die Trennfolien bleiben weich, halten aber dank der Beschichtung Temperaturen bis 500 Grad Celsius stand. Das hat sich das Unternehmen mit 25 Patenten schützen lassen.

Hörpel ist überzeugt, dass Elektroautos mit den leistungsfähigen Lithium-Ionen-Batterien nach Jahrzehnten mäßigen Markterfolgs eine große Zukunft haben. "Die Zeit ist jetzt reif dafür: Der Ölpreis explodiert, und immer mehr Menschen sind in ernster Sorge um die Umwelt."

Lithium, das mit Soda zusammen vor allem in Mexiko und Südamerika abgebaut wird, sei ausreichend vorhanden. Im Schnitt führen die Deutschen nach Untersuchungen täglich nur einen mittleren Radius von 32 Kilometern mit dem Auto - kein Problem für Batterien. "Mit unseren Batterien schaffen Sie schon jetzt 250 bis 300 Kilometer Reichweite." Und der Energieverbrauch lasse sich mit Elektroantrieb um bis zu 30 Prozent verringern.

Testauto funktioniert

Derzeit testet Evonik die Folien in einem Honda mit Elektro- und Benzinmotor, der bereits 41.000 Kilometer auf dem Zähler hat. "Auf Dauer werden wir aber - zumindest als Zweitwagen - auch reine Elektrofahrzeuge sehen", ist Hörpel überzeugt.

Der Konzern rechnet damit, dass der Markt für Batterieteile von derzeit 1,4 Milliarden Euro bis 2015 auf vier Milliarden Euro anwächst. "Von diesem Kuchen wollen wir einen guten Anteil abbekommen", sagt ein Unternehmenssprecher. Bei Evonik und seinen Beteiligungen werde sich die Zahl der mit Lithium-Ionen-Batterien verbundenen Jobs in den nächsten zwei Jahren auf fast 200 verdoppeln. Der Konzern plant in diesem Zeitraum Investitionen in zweistelliger Millionenhöhe.

Langfristig sehen die Forscher noch viel weitgehendere Einsatzmöglichkeiten für die Hightech-Batterie: Als Speicher für regenerativ erzeugten Strom und - sicherlich schon deutlich eher - als Energiequelle für größere Haushaltsgeräte wie Staubsauger. Dann würde das mühsame Umfahren und Umstecken des Stromkabels beim Saugen überflüssig.

Rolf Schraa, dpa

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