Energiespeicher bieten noch viele unerforschte Möglichkeiten

Anbieter zum Thema

Conductix-Wampfler GmbH

asecos GmbH

Technische Universität München

Flugzeuge können bereits Treibstoffe aus Mikroalgen nutzen

Welches Potenzial die Algen bereithalten, zeigen Versuche mit der Flugzeugindustrie: Die Antriebskompatibilität der Biokraftstoffe wurde bereits bewiesen, der regulatorische Rahmen erfüllt. In Entwicklung seien noch Kosten, Strukturen und die industrielle Verfügbarkeit.

Glemser schwärmt geradezu vom Potenzial dieser Mikroalgen: „Sie haben ein zwölfmal schnelleres Wachstum und eine dreißigmal höhere Lipidausbeute pro Hektar als Landpflanzen, man kann sie auch mit Abwasser oder Salzwasser bewässern, auf Ödland kultivieren und nicht zuletzt sind sie eine aktive CO₂-Senke.“ Bisher würden nur fünf Algenarten technisch genutzt, hauptsächlich für die Pharmaindustrie, geschätzt 150.000 seien noch unentdeckt.

Womit fahren die Fahrzeuge der Zukunft – Brennstoffzelle oder Batterie? Dieser Frage geht Prof. Hubert A. Gasteiger, Lehrstuhlinhaber für technische Elektrochemie, nach. Doch Antworten zeichnen sich noch nicht ab. Die projizierte Leistung von Lithium-Ionen-Batterien liegt bei 0,2 kWh/kg_{Batteriesystem} (bei 95 % Entladeeffizienz, 80 % Batte-rienutzung) und kostet 250 Euro/kWh_Batterie. Aus dem Energiebedarf für ein kleines 4-Personen-Fahrzeug von 0,1 kWh/km errechnet sich ein Brutto-Energiebedarf von 20 kWh für 150 km Reichweite oder von 66 kWh für 500 km Reichweite. Das Batteriegewicht liegt im ersten Fall bei 100 kg, im zweiten bei 330 kg, die Kosten bei 5000 Euro beziehungsweise 16.500 Euro. „Die heutigen Kosten und das heutige Gewicht sind circa 50 % höher“, erläuterte Gasteiger weiter.

Stromspeicher für Elektroautos noch gesucht

Langfristig hält Gasteiger bei einem Batteriesystem auf Lithium-Ionen-Basis circa 0,2 kwh/kg_{Batteriesystem} für erreichbar. Am Entwicklungshorizont zeichneten sich zudem Hochvolt-Kathoden im Bereich von 5 V und Silizium-Anoden (statt Graphit) ab, die in fünf bis zehn Jahren realisierbar seien. Daneben gebe es noch Möglichkeiten bei den Post-Lithium-Ionen-Batterien, allerdings nicht einfach umzusetzen: „Für Lithium-Metall-Batterien gab es drei Mal Ansätze, drei Mal sind die Firmen pleite gegangen und viele Batterien explodiert“, so Gasteiger. Weitere Ansätze seien Lithium-Schwefel-Batterien oder Lithium-Luft-Batterien.

Gasteigers Fazit für Batterieautos ist deshalb nüchtern: „Bei Batterien für Fahrzeuge sind 250 bis 300 km realistisch, alles andere ist entweder fürchterlich teuer oder erst in 10, 20, 30 Jahren realisierbar.“ Als Alternative seien Brennstoffzellen-Fahrzeuge schon seit 2008 unterwegs. Sie kämen auf 500 km Reichweite, im Tank sei Wasserstoff bei einem Druck von 700 bar und sie ließen sich in fünf Minuten betanken.

(ID:42849372)