Strom auf Vorrat für Autos und Häuser

Die Speicherung elektrischer Energie ist eine große Herausforderung. Üblicherweise speichern Bleiakkus die Energie, bis sie benötigt wird. Sie halten jedoch nur eine begrenzte Zyklenzahl und müssen spätestens nach etwa fünf Jahren ausgetauscht werden. Innovative Batterien spielen daher für die effiziente Speicherung von Energie eine besonders wichtige Rolle; Hochleistungsbatterien sind auch zentrale Elemente einer nachhaltigen Elektromobilität.

Um dem Automobilstandort Deutschland seinen technologischen Vorsprung zu sichern, müssen hier zukünftig – auch in der Massenproduktion – leistungs- und konkurrenzfähige Batterien hergestellt werden können.

Am 1. Januar 2011 startete das neue Forschungszentrum des Helmholtz-Instituts für Elektrochemische Energiespeicherung in Ulm. Die Wissenschaftler des „HIU“ wollen unter anderem die Lebendsauer und Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien für den Einsatz in der Elektromobilität verbessern. Große Chancen für Fahrzeuganwendungen räumen die Fachleute beispielsweise Kathodenmaterialien mit Olivinstruktur wie etwa Lithiumeisenphosphat oder Lithiummanganphosphat ein. Sie besitzen eine ausgezeichnete thermische und chemische Stabilität und die Rohstoffe stehen in ausreichender Menge zur Verfügung. Olivin ist eine Bezeichnung für Minerale aus der Klasse der Silikate.

Eine weitere Alternative zu Bleiakkus sind Redoxflow-Batterien, ihre Lebensdauer ist fast zehnmal so hoch. Sie speichern chemische Energie in Form von gelösten Redox-Paaren in externen Tanks. Als Redox-Paar bezeichnet man die Kombination einer reduzierten und einer oxidierten Form desselben Elements. Dieser Speichertyp ist interessant für Großanwendungen, also um Siedlungen mit Strom zu versorgen; er soll in absehbarer Zeit auch für mobile Anwendungen eingesetzt werden. An der Tankstelle könnte dann die entladene Elektrolytflüssigkeit gegen frisch geladene ausgetauscht werden – was kaum länger dauern würde als Benzin zu tanken.