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Die Batterie in der E-Mobilität – Noch nicht weit (genug)

Die Batterie In Der E-Mobilität – Noch Nicht Weit (genug)

Wir nutzen Batterien seit langer Zeit. Schon Benjamin Franklin benutzte den Begriff 1748 im Zusammenhang mit elektrischen Geräten, wobei er ihn aus dem Militärischen entlehnte. Und die Voltasche Säule, der Vorläufer der heutigen Batterien, wurde im Jahr 1800 entwickelt. Die Technologie kommt heute in  Smartphones oder Notebooks zum Einsatz; und wir haben eine wichtige Rolle für die Batterie in der E-Mobilität. Sie soll zukünftig ein wichtiger Faktor auf dem Weg zur Energiewende sein. Dafür müssen allerdings noch ein paar Herausforderungen gemeistert werden.

 

Die Batterie und die Energiewende

Prinzipiell gibt es zwei Arten von Batterien: Einweg-Batterien und wieder aufladbare Akkus. Für die Energiewende sind nur letztere wichtig, denn sie fungieren als Speicher, in denen sich Energie „parken“ lässt.

In der Energiewende sind Speicher wichtig, denn wenn wir Energie durch Windkraft oder die Sonne erzeugen möchten, sind wir Schwankungen ausgesetzt. Damit wir trotzdem immer Strom haben, sollen neben intelligenten Netzen und Energiemärkten auch Speicherkonzepte genutzt werden. Die Speicher sollen sich füllen, wenn ein Überschuss an Energie erzeugt wird, und wieder leeren, wenn gerade Flaute herrscht oder es regnet. Die Batterie könnte ein solcher Speicher sein.

Energiewende

Bildnachweis: Coloures-pic – de.fotolia.com

Als mögliche Speicher kommen Batterien in Elektroautos zum Tragen. Die Idee ist, sie als „großen dezentralen Speicher“ einzusetzen, der überschüssig produzierte Energie in aus Haushalten oder Kraftwerken aufnehmen und abgeben kann. Eine Million Elektrofahrzeuge soll es dafür bis 2020 in Deutschland geben – ein Ziel, das derzeit nicht realistisch erscheint. Und selbst wenn das klappen würde, wäre das Konzept mit Schwierigkeiten verbunden.

 

Viele Fahrzeughalter wollen morgens zur Arbeit

Stellen Sie sich vor: Sie wollen morgens zur Arbeit fahren, aber seit Tagen wird aus den Erneuerbaren nicht genug Strom produziert und das Netz zapft deshalb Ihr Fahrzeug an. Ist ja schließlich ein Speicher. Dadurch dürfen Sie nun noch umweltfreundlicher sein und den Bus nehmen. Denn die Batterie im Auto muss erstmal geladen werden. Das klingt nicht wie ein Konzept, das sich öffentlich durchsetzen lässt.

Energiewirtschaft

Bildnachweis: blue_island – de.fotolia.com

Natürlich könnte man sagen, wir laden unsere E-Autos ausschließlich mittels Energie, die von den zugehörigen Haushalten selbst produziert wird, zum Beispiel durch Solaranlagen auf dem Dach, oder mit Energie, die von diesen gekauft wird. Wenn man dann noch mehrere Batterien zu Hause hat, die man abwechselnd nutzt, wäre das theoretisch ein denkbares Konzept. Besonders nutzerfreundlich wäre das aber auch nicht – und damit wohl kaum marktfähig.

 

Die Batterie in der E-Mobilität: es muss noch geforscht werden

Das größte Problem der Batterie in der E-Mobilität ist aber, dass sie noch nicht mit der Reichweite von Benzin- oder Dieselfahrzeugen mithalten kann. Zwar kommen manche Modelle des amerikanischen Herstellers Tesla auf 500 Kilometer – aber das ist eher die Ausnahme und für den Normalbürger zu teuer. Günstigere Varianten hingegen schaffen mit einer Ladung nur knapp 200 Kilometer. Das ist kein Kaufargument.

Woran liegt das? Schließlich ist doch die Batterie eine der ältesten Technologien zur Energiegewinnung, die wir kennen. Und bei den Speicherchips werden doch auch laufend große Sprünge gemacht…

Im Prinzip sind Batterien sozusagen Container, in denen Elemente chemisch miteinander reagieren und dabei Energie freisetzen. Diese kann genutzt werden, um elektronische Geräte zu betreiben. Bei Akkus lässt sich diese Reaktion zudem umkehren, so dass man diesen wieder aufladen kann.

Problem: Die Kombination der Chemikalien determiniert die entstehende Energie. Und bei einer bekannten und funktionierenden Kombination lässt sich die gewonnene Energie nicht einfach alle 18 Monate verdoppelt, wie das bei Speicherchips der Fall ist.

Das heißt, dass bei den gängigen genutzten Materialverbindungen keine großen Fortschritte mehr erzielt werden können und dass die Forschung sich stattdessen auf die Suche nach neuen Mischungen machen muss. Eine neue Mischung muss dabei nicht nur mehr Energie erzeugen können, sondern auch eine Batteriehergeben, die für den Automobilmarkt geeignet ist. Diese darf nicht zu schwer sein,  nicht zu groß und auch nicht zu teuer. Deshalb lesen wir häufig von Durchbrüchen in der Forschung, die dann aber wegen der mangelnden Marktfähigkeit wieder im Sande verlaufen.

Energiewirtschaft

Bildnachweis: Darren Baker – de.fotolia.com

Leider ist die Batterieforschung an die Gesetze der Naturwissenschaften gebunden und der große Durchbruch steht noch bevor. Geforscht wird an Konzepten wie der Lithium-Schwefel-Batterie, der (schon fast aufgegebenen, aber potenziell starken) Lithium-Luft-Batterie und bei Tesla an der Silicium-Anode, mit der schon imposante Fortschritte erzielt wurden.

Was meinen Sie. Besteht die Chance für die Batterie in der E-Mobilität den großen Durchbruch herbeizuführen oder wird ihre Marktfähigkeit niemals zustande kommen?

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Christoph Erle

Mein Name ist Christoph Erle und ich betreue bei Management Circle die Blogs zu Personalwesen, Banken, Energiewirtschaft und Handelsmarken. Als langjähriger Freund des Netzes und Content-Marketing-Spezialist wollte ich mir die Chance nicht nehmen lassen, bei einem renommierten Veranstalter den Aufbau einer Online-Präsenz zu unterstützen. Ich hoffe, hier hilfreiche Inhalte für Sie bereitzustellen und Sie demnächst im Netz oder auf einer unserer Veranstaltungen anzutreffen.

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