VON RICHARD KEHL | 08.03.2010 17:30

Strom-Speicherung

Auf der Suche nach der Superbatterie

Alternative Strom-Versorgung steht hoch im Kurs, allerdings ist eine völlige Umstellung der konventionellen Strom-Versorgung noch Utopie: Die Speicherung des Stroms bereitet immer noch erhebliche Probleme.

Windkraftwerke wurden einst als Revolution angepriesen, deren Errichtung und Betrieb steht derzeit in keinster Relation mit der Wirtschaftlichkeit, solange der Strom noch nicht wirklich effektiv gespeichert werden kann. Das gleiche gilt für Solar-Strom. Derzeit wird auch nachts versucht den vom Sonnenlicht gewonnen Strom „abrufbar“ zu machen. Die Lösung: Salz. Klingt einfach, ist es aber keineswegs. Das Salz leitet den Strom und kann ihn im flüssigen Zustand für gewisse Zeit speichern. Zumindest solange, dass auch in der Nacht eine unabhängige Strom-Versorgung damit gewährleistet ist. Die Problematik: Die Temperatur des Flüssigsalzes muss auf eine konstante Temperatur erhitzt und gehalten werden, ansonsten verpufft der ganze Effekt.

Konventionelle Kohlekraftwerke und Atomkraftwerke produzieren Strom, wenn dieser benötigt wird: Auch ein Grund, warum Atomkraftwerke wieder ans Netz gehen und Kohlekraftwerke umgerüstet werden sollen. Allerdings bahnt sich langsam aber sicher eine Revolution an.

Vorreiter ist der Autohersteller Tesla Motors. Mit den elektrobetriebenen Sportwägen hat sich Tesla als Elektro-Autohersteller der High Society etabliert. Die Marke ist zum Statussymbol der Reichen und Schönen geworden – von Hollywood bis hin zu den Vereinigten Emiraten. Leider müssen diese Fahrzeuge für Langstrecken immer wieder neu mit Strom aufgeladen werden. Im Tesla Roadstar sorgen beispielsweise 6831 Notebook-Akkus für die nötige Energie. Diese treiben den 252-PS-Motor an und beschleunigen den Wagen in unter 4 Sekunden auf 100 km/h.

Autoriese Ford setzt neuerdings auch auf den Elektrotrend und plant Elektroautos in Serie zu bauen. Das einzige immer noch herrschende Problem, dass es schwierig ist Strom langfristig, effektiv und verlustarm zu speichern. Die Problematik kennt man bereits bei Handys, Laptops und anderen mit Akku betriebenen Geräten. Immer noch ist guter Rat teuer.

Der beste Akku ist derzeit noch auf der Lithium-Ionen-Technik basierend. Allerdings reicht diese Technologie noch lange nicht für Langstreckenfahrten mit dem Elektroauto aus – geschweige von den hohen Anschaffungskosten solcher Batterien. Lithium-Ionen-Akkus sind relativ leicht und besitzen derzeit immer noch die höchste Energiedichte aller serienreifen Strom-Speicher und gelten als erste Wahl – auch bei Elektrofahrzeugen.

Für die Forschung und Weiterentwicklung dieser Akku-Technologie werden nun 60 Millionen Euro zusätzlich vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bereitgestellt. Weitere 360 Millionen Euro kommen aus dem Verbund der Chemie und Elektronik-Industrie.

Der ideale Lithium-Ionen-Akku soll bei niedrigstem Gewicht möglichst viel Strom speichern, zuverlässig, über tausendfach schnell wieder aufladbar, robust, strapazierfähig und preiswert sein. Das Problem: es gibt zu viele unterschiedliche Akku-Konzepte mit verschiedenen Materialien von Elektroden und Elektrolyten – der elektrisch leitenden Flüssigkeit. Zudem soll möglichst viel elektrische Energie auf kleinstem Raum konzentriert sein. Derzeit wird an der Ersetzung von herkömmlichen Graphit Elektroden durch Nanotechnologie gearbeitet, um den Speicherplatz zu potenzieren. Nanotechnologie wird zwar derzeit auch als „All-Heilmittel“ der Wissenschaft angepriesen, birgt aber trotzdem relativ viele Gefahren – siehe Artikel "Nanopartikel-Technologie". Nun ja, man darf gespannt sein, was uns hier in den nächsten Jahren noch erwartet.