Aachen - Aachener Batterieforscher sind im Zeitplan

Aachener Batterieforscher sind im Zeitplan

Von: Berthold Strauch
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Batterieforschung aus Aachen: Professor Dirk Uwe Sauer und NRW-Wissenschaftsministerin Svenja Schulze mit Stromspeicher-Elementen, die in einen Audi A8 eingebaut worden sind. Foto: Berthold Strauch
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Aachener Know-how: Ralf Beckers von Digatron an einem Formationsturm, genutzt zum Aufladen von Batteriezellen.

Aachen. Schelte gegenüber den Machern der Elektromobilität sind im Moment schwer in Mode: Es gehe – entgegen mancher angeblich vollmundiger Ankündigung – nicht flott genug voran, schimpfen Beobachter dieser quirligen Szene, die gerade in Aachen einen sehr lebendigen Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt an den Hochschulen und in zahlreichen Industrieunternehmen aufgebaut hat.

Zu wenig Reichweite hätten die „Stromer“, lautet einer der Hauptkritikpunkte. Und außerdem seien die elektrisch angetriebenen Fahrzeuge noch viel zu teuer, heißt es weiter. All dies werde die Akzeptanz dieses alternativen Antriebs heftig ausbremsen.

Bei solchen Statements fühlt sich einer ganz besonders herausgefordert, der in der Branche einen exzellenten Ruf genießt: Professor Dirk Uwe Sauer vom Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (Isea) der RWTH Aachen. Solche Kritik könne er schlichtweg „nicht nachvollziehen“. Der Wissenschaftler war einer der Gastgeber des „Batterietags Nordrhein-Westfalen“ am Montag im Aachener Eurogress. Dort versammeln sich noch bis Mittwoch – auch zur folgenden „Batterietagung 2013 – rund 600 Experten aus ganz Deutschland, um gemeinsam über die Fortschritte insbesondere in Sachen der chemischen Stromspeicher zu diskutieren, neue Ideen auszutauschen und das Netzwerk der Akteure zu stärken.

„Die Aktivitäten sind in vollem Gange, die Technologie wird voranentwickelt“, machte Prof. Sauer in seinem Eröffnungsstatement deutlich. „Alle Entwicklungen liegen auf Linie“, die vor etwa fünf Jahren vorgezeichnet worden sei, hielt der renommierte Fachmann den Kritikern entgegen.

Was Preisentwicklung und Energiedichte der Batterien betreffe, sei man „im Plan“, fügte Sauer an. „Die technischen Einschätzungen sind so wie erwartet eingetreten.“ Aber es sei „noch ein langer Weg“. Doch er sei sicher, dass bald schon „weitere Fortschritte geschafft“ seien. Dazu gehöre auch, die entsprechenden „Märkte zu entwickeln“.

Speicher für die Energiewende

Neben der Elektromobilität hat Sauer ebenso stationäre Speicher im Fokus, die beim Bewältigen der Energiewende eine immer wichtigere Rolle spielen sollen – sprich: um insbesondere den Strom aus Windrädern und der Photovoltaik für die Zeiten zu speichern, wenn keine entsprechende „Stromernte“ möglich ist, bei Flaute oder nachts bei Solaranlagen.

Dass die Technikforscher noch viel Arbeit vor sich haben, darauf verwies auch RWTH-Rektor Professor Ernst Schmachtenberg. Dabei nannte er insbesondere die Probleme um den „Dreamliner“, den Prestigeflieger des US-Herstellers Boeing: Wegen Bränden von Lithium-Ionen-Batterien an Bord von zwei Flugzeugen wurde vor fünf Wochen ein weltweites Flugverbot verhängt. Fieberhaft läuft seitdem die Ursachenforschung. Aus Sicht von Schmachten- berg könnte das Alterungsverhalten von Werkstoffen dabei eine Rolle spielen.

Auch NRW-Wissenschaftsministerin Svenja Schulze (SPD) bekräftigte, dass zur Lösung der Fragen rund um die Batterie „ein langer Atem nötig“ sei. Derzeit gebe es – gerade um eine sichere und bezahlbare Energieversorgung und die Energiewende insgesamt – noch „mehr Fragen als Antworten“. Neue Technologien und Materialien seien notwendig, um schneller voranzukommen, verwies die Düsseldorfer Ressortchefin auf den Ansatz der interdisziplinären Forschung. Nordrhein-Westfalen sei ein guter Standort für die Batterieforschung, die hier „ein Zuhause“ habe. Beispielhaft nannte sie neben der Universität Münster auch das am Isea ansässige Aachener Labor für Batterie-Systemtechnik.

Im Gespräch mit unserer Zeitung erläuterte Professor Dirk Uwe Sauer den Stand der Technik bei den Batterien. Fahrzeuge könnten mit den aktuellen Systemen etwa 120 bis 150 Kilometer weit fahren. Schwerere Stromspeicher würden auch noch bis zu 300 Kilometer bewältigen. Doch die Reichweite sei letztlich „ein wirtschaftliches Problem“, verwies er auf die entsprechend wachsenden Anfangsinvestitionen bei den Batterien.

Und noch eine griffige Relativierung: In Deutschland seien Autos im Durchschnitt gerade mal 37 Kilometer pro Tag unterwegs, im reinen Stadtverkehr höchsten 20 bis 30 Kilometer, sagte Sauer. Würde ein Elektromobilkäufer also Batterien für eine Reichweite von bis zu 300 Kilometern ordern, hätte er letztlich höchstens für zehn Prozent der Kapazität einen „geldwerten Vorteil“.

Die Kosten der Batterien: Laut Prof. Sauer könnten die größeren Automobilhersteller derzeit in Asien Batterien für etwa 300 Euro pro Kilowattstunde einkaufen. Diesen Wert hätten die Experten aber eigentlich erst im Jahre 2020 erwartet. Dennoch verschlingen die Batterien bei einer Reichweite von 120 Kilometern immer noch etwa ein Drittel des Verkaufspreises eines Fahrzeugs.

Für 2020 prognostiziert Sauer nunmehr Batteriekosten von 200 Euro pro Kilowattstunde – ein Faktor, der letztlich abhängig von der Stückzahl der ausgestatteten Fahrzeuge sei. Mittlerweile hätten die Batteriehersteller weltweit bereits enorme Überkapazitäten aufgebaut – mehr als viermal so viel wie der aktuelle Bedarf, prophezeite Sauer einen entsprechend scharfen Wettbewerb.

Dirk Uwe Sauer sieht das Haupteinsatzgebiet von Elektroautos nicht bei hochgezüchteten Sportwagen, sondern eher bei kleinen und leichten Zweitfahrzeugen, ähnlich dem Aachener Projekt Streetscooter. Dabei sei mit täglichen Strecken von maximal 70 bis 80 Kilometern zu rechnen.

Das „eigentliche Einstiegsfahrzeug in die Elektromobilität“ dürfte laut Sauer der Plug-in-Hy-brid sein: Dank seines eingebauten Verbrennungsmotors könnten solche Fahrzeuge „die volle Distanz“ zurücklegen – und dementsprechend brauchten sie nur relativ kleine Batterien.

Diese Stromspeicher werden per Stecker zusätzlich über das normale Stromnetz geladen. Kürzere Strecken könnten so mit Strom zurückgelegt werden, bei längeren Touren springt der benzingespeiste Motor an – ohne Angst, liegenzubleiben.

Aachener Zulieferer für die Batteriehersteller

Stark im Geschäft mit der Elektromobilität ist die Aachener Firma Digatron. Zu ihren Produkten gehört beispielsweise ein schlüsselfertig montierter „Formationsturm“, den Marketing-Manager Ralf Beckers in einer Ausstellung zum Batterietag im Foyer des Eurogress vorstellt.

Solch eine Anlage wird benötigt, um Batteriezellen erstmals aufzuladen. Alle namhaften Batteriehersteller würden auf diese Technologie zurückgreifen, so Beckers.

Dazu gehört Li-Tec Battery. Das Gemeinschaftsunternehmen von Evonik und Daimler-Benz im sächsischen Kamenz fertigt Lithium-Ionen-Batteriezellen. Außerdem steht beispielsweise der größte französische Batteriebauer Saft auf der Kundenliste der Aachener. 

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