E-Mobilität: Forscher arbeiten an 1.000 Kilometer Reichweite

Der Renault Zoe ist eines der ersten Mittelklasse Elektroautos, das eine Reichweite von mehr als 400 Kilometern besitzt. (Foto: Jakob Härter / flickr.com, CC BY-SA 2.0)
Der Renault Zoe ist eines der ersten Mittelklasse Elektroautos, das eine Reichweite von mehr als 400 Kilometern besitzt. (Foto: Jakob Härter / flickr.com, CC BY-SA 2.0)

Mit dem neuen Batteriekonzept EMBATT wollen Fraunhofer-Wissenschaftler zukünftig Reichweiten für Elektroautos von 1.000 Kilometern ermöglichen. Um eine höhere Leistung zu erzeugen, werden dabei großflächige Zellen platzsparend übereinander gestapelt.

05.05.2017 – Mehr Batterieleistung bei geringerem Platzverbrauch: Durch ein neues, dünnes Design von Batteriepacks für E-Autos könnte das Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) die Grundlage dafür schaffen, dass bereits 2020 erste Testwagen bis zu 1000 Kilometer weit rollen.

Bisher ist die Reichweite von Elektroautos oftmals noch sehr begrenzt, da die Batterien viel Platz benötigen. Die Akku-Packs nehmen deshalb relativ viel Raum ein, da rund 50 Prozent des Volumens einer modernen Batterie aus Gehäuse und Kontaktierung der einzelnen Zellen besteht. Durch die neue Konzeption vom Fraunhofer IKTS kann dieser Raum deutlich verringert werden. Dadurch ist es möglich, mehr Batteriezellen in einem Fahrzeug zu verbauen und somit die Reichweite der E-Autos deutlich zu steigern.

Neue Technologie aus Keramik

Unter dem Namen EMBATT verbirgt sich die neuartige Technologie, die bisher nur von Brennstoffzellen bekannt ist. Die einzelnen Batteriezellen sind bei dem neuen Ansatz in Form dünner Metallbänder konzipiert, welche durch ein spezielles Verfahren mit einer Keramik-Kunststoffmischung beschichtet werden. Das Institut nennt diese Beschichtung das Kernstück der neuen Technologie.

„Wir nutzen unser Know-how bei keramischen Technologien, um die Elektroden so zu designen, dass sie möglichst wenig Platz benötigen, viel Energie speichern, einfach herzustellen sind und lange halten“, sagt Mareike Wolter, die das Projekt am Fraunhofer IKTS leitet. Die beschichteten Metallbänder werden dabei übereinander gestapelt, sodass möglichst viele Speicher auf kleinem Raum untergebracht werden können. Das hat nicht nur den Vorteil, dass weniger Platz verbraucht wird, auch ist der Widerstand durch die direkte Verbindung der Zellen geringer. So lassen sich deutlich effizientere Batterien bauen.

Da diese Technologie bislang fehlt, produzieren die meisten Hersteller daher vor allem Fahrzeuge mit geringen Reichweiten, da dies schlicht billiger ist. Reiseentfernungen von über 250 Kilometern sind bisher vor allem noch den hochpreisigen Modellen vorbehalten. Darunter fallen etwa die Autos des US-amerikanischen Anbieters Tesla. Aber auch der chinesische Hersteller NIO hat im letzten Jahr auf der amerikanischen South by Southwest Konferenz in Austin, Texas, sein neues E-Auto Konzept vorgestellt. Der NIO Eve wird ab 2020 auf dem US-amerikanischen Markt verfügbar sein und wird mit rund 80.000 US-Dollar in der Anschaffung dem Premiumsegment angehören. Der Eve soll dann eine Reichweite von 1000 Kilometer besitzen. Noch sind aber genauere Informationen zur verbauten Batterietechnologie bisher nicht bekannt.

Die Entwicklung neuer Technologien im Batteriebereich ist unvermeidbar um größere Reichweiten und Leistungen zu erzielen. Der technologische Fortschritt wird eine größere Diversität am E-Auto Markt mit sich bringen und so auch zu größeren Reichweiten in den niedrigeren Preisklassen führen. Renault hat bereits seit kurzem einen Mittelklasse-Wagen im Portfolio, der über 400 Kilometer am Stück zurücklegen kann. bm 

   

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