Möglicher Technik-Durchbruch Forscher versprechen: Neuer Akku lädt zu 70 Prozent in zwei Minuten

Wissenschaftler aus Singapur haben einen Akku entwickelt, der sich in zwei Minuten zu 70 Prozent laden lässt. Auch die Produktion soll vergleichsweise einfach sein. Doch zum wahren Wunderakku für Elektroautos fehlen den Forschern noch einige entscheidende Schritte.
Elektroauto an einer Ladesäule: Ein neuer Akku von soll die Vollladung in nur fünf Minuten bewältigen - doch die Praxis-Erprobung steht noch aus

Elektroauto an einer Ladesäule: Ein neuer Akku von soll die Vollladung in nur fünf Minuten bewältigen - doch die Praxis-Erprobung steht noch aus

Foto: Jan Woitas/ picture alliance / dpa

Hamburg - Elektroautos sind flüsterleise und beschleunigen oft schneller als Autos mit Verbrennermotoren. Doch sobald es zum Nachladen Richtung Steckdose geht, müssen sich die Fahrer in Geduld üben. An einer Haushaltssteckdose benötigt etwa BMWs i3 sechs bis acht Stunden zur Vollladung, an herkömmlichen Ladesäulen sind es drei bis sechs Stunden.

Nur an speziellen, in Deutschland noch seltenen CCS-Schnelladesäulen lässt sich der Akku innerhalb einer halben Stunde komplett laden. Damit kommen der i3 weniger als 200 Kilometer weit. Einzig Teslas Model S schafft derzeit mehr als 400 Kilometer Reichweite mit einer Akkuladung - doch dann dauert das Volladen an Teslas eigenen Schnelladesäulen mindestens eine Stunde.

Solche Wartezeiten beim Laden könnten in wenigen Jahren obsolet sein - wenn sich die Ankündigung von asiatischen Wissenschaftlern als praxistauglich erweist. Wissenschaftler der Nanyang Technology University (NTU) in Singapur haben eine Batterie entwickelt, die sich extrem schnell laden lässt und deutlich länger hält als bisherige Lithium-Ionen-Akkus. Innerhalb von zwei Minuten lässt sich der Akku von null auf 70 Prozent Kapazität laden, erklärt die Universität in einer Aussendung . Innerhalb von fünf Minuten soll er komplett geladen sein.

Zudem hält die neue Batterie deutlich länger als bisherige Akkus. Bis zu 10.000 Ladevorgänge soll sie ohne große Kapazitätsverluste überstehen - das ist mehr als das Zehnfache heute üblicher Lithium-Ionen-Akkus. Die Forscher meinen deshalb, dass ihre wiederaufladbaren Batterien bis zu 20 Jahre lang eingesetzt werden können.

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Das wäre ein riesiger Schritt nach vorn. Ermöglichen soll ihn eine neuartige Anode im Lithium-Ionen-Akku, heißt es in der Presseaussendung . Statt Graphit setzen Forscher ein Gel ein, das aus Titandioxid besteht. Diese Substanz wird etwa in Sonnencremes und bei der Lackherstellung eingesetzt, ist leicht erhältlich und ungefährlich.

Die Forscher haben einen Weg gefunden, die Form des Titandioxids in sogenannte Nanotubes zu verwandeln - winzige Röhrchen, deren Durchmesser rund ein Tausendsel eines menschlichen Haars betragen. Anders als in typischen Lithium-Ionen-Batterien benötigen die Nanoröhrchen keine Additive, um die Elektronen an die Anode zu binden. Das soll die chemischen Reaktionen in der Batterie deutlich beschleunigen und so das superschnelle Laden ermöglichen.

Bisher haben die Forscher die wissenschaftlichen Grundlagen ihrer Arbeit in einem Beitrag für das Wissenschaftsjournal Advanced Materials dargelegt. Nun wollen die Forscher größere Prototypen ihrer Batterie bauen und bewerben sich deshalb für Forschungsmittel.

Akku soll schon in zwei Jahren am Markt sein - wenn alles klappt

Das Fehlen eines funktionsfähigen Demonstrationsobjekts ist aber einer der Haken an der Story vom Wunderakku und dem Durchbruch bei der Batterietechnologie. Zwar hat die Singapurer Technik-Universität einen guten Ruf. Doch bisher lassen sich die Aussagen der Forscher von anderen Kollegen nicht objektiv im Labor überprüfen.

Angebliche Durchbrüche bei Lithium-Ionen-Akkus gab es in den vergangenen Jahren einige - nicht nur im fernen Asien. So fuhr der deutsche Erfinder Mirko Hannemann vor vier Jahren mit einem selbstentwickelten Akku 600 Kilometer weit mit einem Elektroauto, ohne dabei nachzuladen. Doch aus der Branche schlug ihm dafür vor allem Hohn entgegen, weil sich die große Reichweite in Tests von Prüflaboren nicht einwandfrei nachvollziehen ließ.

Alle paar Monate gibt es Meldungen über Wissenschaftler in Asien und den USA, die an der nächsten Generation von Batterien mit deutlich höherer Energiedichte forschen - und dabei etwa mit Lithium-Luft-Akkus erste Erfolge vermelden. Doch Batterieexperten warnen regelmäßig, dass solche Batterien noch mindestens ein Jahrzehnt von der Massenfertigung entfernt sind.

Forscher versprechen einfache Herstellung

Das ist bei der Forschertruppe aus Singapur anders. Denn ihre Arbeit basiert offenbar auf den derzeit verwendeten Produktionstechniken für Lithium-Ionen-Akkus. Ihre Technologie zur Herstellung der Nanoröhren-Anoden haben die Wissenschaftler bereits patentiert und an einen Hersteller lizensiert.

Der Erfinder der Batterie, NTU-Professor Chen Xiaodong, verspricht einen ehrgeizigen Zeitplan. Wenn alles gut geht, könnte seine schnellladende Batterie bereits in zwei Jahren auf den Markt kommen. "Elektroautos könnten in nur fünf Minuten volladen, das entspricht der Zeit, die man zum Tanken bei herkömmlichen Autos benötigt", meint Chen in der Aussendung.

Zudem soll das Nanoröhrchen-Gel einfach herzustellen sein, heißt es in der Aussendung, und sich damit leicht in die bisherigen Produktionsprozesse für Lithium-Ionen-Batterien integrieren lassen.

Doch auch diese Versprechungen der Wissenschaftler müssen sich erstmal in der Praxis bewähren. Offen lassen die Forscher auch noch ein paar entscheidende Fragen. Unklar ist etwa, welche Stromstärke die neuen Akkus für die Schnelladung im Minutentakt benötigen. Liegt diese sehr hoch, könnte das in der Praxis zu einer starken, eventuell sogar gefährlichen Wärmeentwicklung führen. Und ob sich oftmaliges Power-Laden nachteilig auf die angeblich so hohe Zahl an möglichen Ladezyklen auswirkt, müssen wohl noch mehrere Praxisversuche zeigen.

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