Akku-Fliegengewicht mit doppelter Energie

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Eine Million rein elektrisch betriebene Fahrzeuge sollen 2020 durch Deutschland kurven, so das Ziel der Bundesregierung. Das dürfte – obwohl die Zulassungszahlen langsam steigen – eng werden. Denn Ende August dieses Jahres waren erst etwa 27.000 Elektroautos zugelassen. Industrie und Forschung werden in den kommenden Jahren also noch so manchen Geniestreich erzwingen müssen, wenn das Ziel erreicht werden soll. Wie das geht, machte das Unternehmen Bosch auf der IAA in Frankfurt vor.

Der schwäbische Maschinenbauer stellte einen Lithium-Akku vor, dessen Kennzahlen aufhorchen lassen: Der Speicher soll – bei selbem Gewicht – die doppelte Menge Energie speichern können wie heutige Akkus. Gängige Fahrzeugmodelle mit Reichweiten von heute rund 150 Kilometern könnten so künftig 300 Kilometer weit fahren, ohne dass der Akku nachgeladen werden muss.

Ein weiterer enormer Pluspunkt der neuen Technik ist die Platzeinsparung: Der Bosch-Akku würde bei gleicher Leistung nur ein Viertel des Volumens einnehmen – ein großer Vorteil für die Ingenieure, die den Stromtank im Wagen unterbringen müssen. Der technische Kniff, der diese wundersamen Verbesserungen ermöglicht, ist der Verzicht auf Graphit als Anodenmaterial.

Schwer geschützt

Normalerweise sind die Lithium-Ionen, in denen die elektrische Energie gespeichert ist, im relativ schweren Graphit untergebracht. Dadurch ist das reaktionsfreudige Lithium zwar vor direktem Kontakt mit der Elektrolyt-Flüssigkeit geschützt, der zur Explosion des Akkus führen könnte. Doch die Sicherheit erkauft man eben durch die Anwesenheit des Graphits, in dem selbst keine Energie steckt – die aber den Akku schwer macht.

Im Boschs neuem Wunderspeicher haben die Ingenieure nun ganz auf Graphit verzichtet: Die Anode besteht aus reinem Lithium, wodurch ein Maximum an Energie hineinpasst. Ein festes Verbundmaterial, nämlich Polymere, mit Nanostrukturen ersetzt gleichzeitig die Elektrolyt-Flüssigkeit und ermöglicht so erst den Einsatz des reinen Lithiums, ohne dass es zu ungewollten Reaktionen kommt – daher auch der Name “Festkörperzelle”.

Alles aus einem Guss

Bosch forscht schon länger an der vielversprechenden Technologie. Aber erst der Kauf des kalifornischen Start-Up-Unternehmens Seeo dieses Jahr brachte das nötige Wissen, um den ersten funktionsfähigen Akku zu bauen. Dass Bosch auf diese Technik setzt, liegt auch am wirtschaftlichen Potenzial: Laut Angaben des Stuttgarter Unternehmens lassen sich die Festkörperzellen auch in bestehenden Fertigungsanlagen zusammenbauen. Dadurch seien sie nicht nur mindestens so sicher und langlebig wie aktuelle Akkus, sondern auch nicht teurer.

Bis zur Serienreife könne es noch fünf Jahre dauern, so das Unternehmen. Dann würden die ersten Festzellenakkus 2020 vom Band laufen. Das ist gar nicht so lang – aber zu spät für die Ziele der Bundesregierung.

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