Von Online-Redakteur Andreas Heise
Leichter, billiger und umweltfreundlicher als die weit verbreiteten Lithium-Ionen-Batterien – das versprechen Lithium-Schwefel-Akkus. So sorgte Anfang des Jahres eine Meldung für Aufsehen: Australische Forscher haben nach eigenen Angaben den bislang leistungsfähigsten Lithium-Schwefel-Akku entwickelt (AUTOHAUS berichtete). Die wiederaufladbare Batterie könne die Leistung der aktuellen Marktführer um mehr als das Vierfache übertreffen, berichtete die Monash-Universität im australischen Clayton in einer Mitteilung. Doch die Technologie befindet noch in der Entwicklung.
"Erste Anwendungen werden dort gesehen, wo es um geringes Gewicht geht, beispielsweise in der Luftfahrt", sagte Holger Althues, Leiter der Abteilung chemische Oberflächen- und Batterietechnik am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden. Die Einrichtung ist seit vielen Jahren selbst in diesem Forschungsgebiet tätig und war an der australischen Studie beteiligt. "Das ist ein sehr wichtiger Schritt, allerdings gibt es weitere Hürden bei der Entwicklung der Komponenten und Zellen bis zur Marktreife, insbesondere für die Anwendung in Elektrofahrzeugen", erklärte Althues anlässlich der Meldung aus Australien.
Welche Hürden das sind und wie relevant die neue Technologie für Elektro-Pkw ist – darüber sprach AUTOHAUS mit dem Forscher.
AUTOHAUS: Gibt es Punkte, die generell gegen den Einsatz von Lithium-Schwefel-Akkus in Elektro-Pkw sprechen? Beispielsweise die Größe?
Holger Althues: Tatsächlich ist die Energiedichte, bezogen auf das Volumen, noch geringer als bei den besten Lithium-Ionen-Batterien. Hier besteht allerdings auch noch großes Potenzial durch Weiterentwicklungen zumindest aufzuschließen. Für alle Eigenschaften der Li-S-Batterien gilt, dass die Grenzen beziehungsweise Möglichkeiten noch nicht ausgereizt sind und weitere Forschung und Entwicklung dafür notwendig ist.
AH: Könnten Lithium-Schwefel-Akkus auf lange Sicht die bisher genutzten Lithium-Ionen-Akkus in Pkw ersetzen?
HA: Aus meiner Sicht ist das denkbar. Treiber dafür wären insbesondere reduzierte Kosten.
AH: Wie könnte sich der Einsatz von Lithium-Schwefel-Akkus auf die Reichweite von Elektro-Pkw auswirken?
HA: Unter der Annahme, dass der Bauraum konstant bleibt und die volumetrische Energiedichte beider Batterien vergleichbar ist, läge der Vorteil vor allem im geringeren Gewicht der Batterie. Wie sich das auf die Reichweite auswirkt, ist von verschiedenen Faktoren, unter anderem vom Fahrzeugkonzept, abhängig. Eine Vervielfachung der Reichweite ist allerdings sicher nicht zu erwarten.
AH: Ab wann könnten Lithium-Schwefel-Akkus in Elektro-Pkw serienmäßig zum Einsatz kommen? Gibt es hierzu Prognosen?
HA: Es bleibt generell fraglich, ob sich alle Anforderungen für den Einsatz in Elektro-Pkw erfüllen lassen. Dafür sind weitere Forschungs- und Entwicklungs-Anstrengungen nötig. Um den (potenziellen) Kostenvorteil auszuspielen, müssen die Produktionsprozesse aufskaliert und weitere Hürden in der Massenproduktion überwunden werden. Die meisten Experten sind sich einig: Die Lithium-Ionen-Batterie wird mindestens noch zehn Jahre diesen Markt dominieren.
Weitere interessante Fragen rund um das Thema Lithium-Schwefel-Akku beantwortet das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik in seinen FAQs.
