Elektroautos sind im Trend: Sie sollen uns helfen, vom Erdöl wegzukommen. Batterien sind deshalb eine der Schlüsseltechnologien der Zukunft. Darum wird viel an ihnen geforscht, sowohl an öffentlichen Forschungseinrichtungen als auch in der Privatwirtschaft.
Immer wieder gibt es Meldungen, die grosse Fortschritte versprechen. Kürzlich etwa über die SALD-Technologie (Spatial Atom Layer Deposition), die Elektroautos mit mehr als 1000 Kilometern Reichweite und kürzerer Ladezeit ermöglichen soll.
Was ist neu an der Technologie? Es geht darum, dass die Elektroden in der Batterie mit einer hauchdünnen Schutzschicht stabiler gemacht werden. So soll ihre Lebensdauer verlängert werden. Und mit speziell geformten Mikrostrukturen in den Elektroden sollen die Batterien bis zu dreimal mehr Energie speichern können. Doch wie das genau gelungen sein soll, ist das Geheimnis der Erfinder.
Forscht man auch in der Schweiz an dieser Technologie? Ja, etwa an der Empa. Die Forschenden sind dort aber ein wenig zurückhaltender mit den Werten. Sie sagen, dass ihre Batterie mit einer neuen Schutzschicht nach 1000 Mal voll Aufladen und voll Entladen immer noch 85 Prozent Kapazität habe. Die Batterie zeige zudem auch eine höhere Leistungsfähigkeit. Das sind allerdings erst Labortests.
Zusammengefasst: Lange Lebensdauer und bessere Leistungsfähigkeit also? Empa Batterieforscher Corsin Battaglia sagt, es sei heute schwierig, die verschiedenen Batterien untereinander zu vergleichen. Denn es fehlten standardisierte Testmethoden für die Energiedichte und die Leistungsfähigkeit.
Zum Beispiel: Bei welcher Temperatur wird gemessen? Wie hoch sind der Lade- und Entladestrom? Es sind aber Bestrebungen im Gang, mehr Transparenz zu schaffen und ein Standardmessprotokoll einzuführen.
Wie revolutionär ist der Ansatz mit der Beschichtungstechnologie? Er ist nicht die grosse Revolution. Der Ansatz gehört zu den langsamen und stetigen Fortschritten. Lithium-Ionen-Batterien gibt es jetzt seit rund 30 Jahren, und die Technologie ist noch lange nicht ausgereizt. Es braucht aber seine Zeit.
Wann sind hohe Reichweiten für Elektroautos realistisch? Bereits heute ist die Reichweite von Elektroautos so, dass man Fernreisen unternehmen kann. Eine Reichweite von 400 bis 600 Kilometer war vor einem Jahrzehnt noch die absolute Ausnahme, heute ist sie fast Standard.
Die grossen Sprünge, die immer wieder verkündet werden – 10 Mal leichter, 10 Mal weiter, 10 Mal schneller geladen – kommen oft auch von kleinen Start-up Firmen, die so natürlich auch nach Investoren suchen.
Der Weg vom Labor in die Serienproduktion ist aber weit, lang und steinig. Wenn in zehn Jahren die Batterien aus der Serienproduktion zwei- bis dreimal so gut sind wie heute, wäre das ein grosser Erfolg.
Wann kommt der grosse Durchbruch für die Batterien von E-Autos? Vielleicht gelingt es Forscherinnen und Forschern, eine neue Supertechnologie zu entwickeln. Unmöglich ist das nicht. Realistisch ist aber eher, dass es so weiter geht wie bisher: langsam, aber kontinuierlich.
Konkret absehbar ist in naher Zukunft, dass die Feststoffbatterie in Serienproduktion geht. Sie ist leichter und schneller aufladbar und setzt auch weiterhin auf Lithium wie bei den meisten Designs. Bei der Feststoffbatterie erhofft man sich, dass sie gleich viel Energie bei halbem Gewicht speichern kann.
