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Interview Prof. Dr. Martin Winter, Sprecher LIB 2015:

Vorteile der Lithium-Ionen-Technik

FRAGE: Der Lithium-Ionen-Akkumulator ist recht jung. Für die Elektromobilität stellt er sicherlich eine Schlüsseltechnologie dar. Also ein Hoffnungsträger?

WINTER: Die Lithium-Ionen-Technologie ist in der Tat sehr neu. Sie nutzt Fertigungstechnologien, die bei der Entwicklung des Blei-Akkus noch gar nicht vorhanden waren, beispielsweise die Dünnschicht-Technologie oder die Arbeitsweise in trockener Atmosphäre. Die Vorteile liegen auf der Hand: Wenn man es richtig macht, kann man den Lithium-Ionen-Akku viele Tausend Mal wieder aufladen, auch mit hohem Wirkungsgrad. Ich kenne keine Batterie-Speichertechnologie mit höherem Wirkungsgrad. Bei moderaten Strömen, also bei wenig Wärmeverlust, haben wir mehr als 90 Prozent Wirkungsgrad. Das ist sehr hoch. Der Verbrennungsmotor kommt dagegen auf 10 bis 15, im Idealfall 20 Prozent. Derzeit verfügt der Lithium-Ionen-Akkumulator über die größte Energie aller elektrochemischen Speichertechnologien. Aufs Fahrzeug gerechnet bringt er die längste Betriebsdauer und die größte Reichweite.

FRAGE: Wie definieren Sie Energie und Energiedichte?

WINTER: Die Energiedichte ist auf das Volumen bezogen: Wie viel Platz braucht die Batterie im Auto? Darüber hinaus gibt es noch die spezifische Energie. Sie wird im Verhältnis zum Gewicht gemessen, also die Menge an Kilogramm, die mitgeschleppt wird.

Akkumulator oder Kondensator

FRAGE: Wo liegt die Lithium-Ionen-Technologie in ihren Entwicklungsmöglichkeiten über die kommenden zehn oder 20 Jahre? Auch im Verhältnis zu anderen Techniken, beispielsweise dem Kondensator, der nicht nach elektrochemischen Prinzipien arbeitet.

WINTER: Die Kondensatortechnik, so wie sie jetzt auch für Fahrzeuge angedacht wird, ist schon ein wenig elektrochemisch. Wie bei einer Batterie: Die Chemie findet in der Batterie statt, und die Elektrik wird außen abgegriffen, für eine Taschenlampe, ein Radio, einen CD-Player oder einen Automotor. Zusammen genommen sprechen wir von Elektrochemie. Das ist beim Kondensator ähnlich. Nur dass dort sehr wenig Chemie dabei ist, in dem Sinne, dass Umsatz stattfindet und Stoffe verändert werden. Beim Kondensator werden im Prinzip Doppelschichten elektrostatisch aufgeladen, also Ladungen hin- und hergeschoben. Der Vorteil ist, das kann man sehr schnell machen. Chemie dagegen braucht seine Zeit, dafür braucht man Reaktionszeiten. Der Nachteil des Kondensators: Weil so wenig Chemie gemacht wird, ist das ein reiner Oberflächeneffekt. Bei Superkondensatoren mit hohen Speicherdichten reden wir von fünf Wattstunden pro Kilogramm.

FRAGE: Wie sieht das bei der Lithium-Ionen-Technologie aus?

WINTER: Da sind wir bei 200 Wattstunden pro Kilogramm und mehr. Kondensatoren sind nicht auf Energie, sondern auf Leistung ausgelegt. Wenn Sie Bremsenergie rückgewinnen wollen, fahren Sie an die Ampel ran und haben zwei Sekunden, in denen Sie bremsen. Der Superkondensator spricht sehr schnell an, Bremsenergie wird rückgewonnen. Eine Batterie dagegen – weil die chemischen Vorgänge langsam sind – würde sich in den zwei Sekunden „nur bereitmachen“ und könnte gar nicht speichern. Wenn Sie aber einen Berg runterfahren und an jeder Kurve lange bremsen müssen, ist der Superkondensator nach der dritten Kurve voll. Und dann kommt die Batterie ins Spiel, die auch bei längeren Bremsprozessen Energie rückspeichern kann.

FRAGE: Energie misst man in Wattstunden pro Kilogramm oder pro Liter Rauminhalt. Wie definieren Sie die Leistung eines Akkus oder einer Batterie?

WINTER: Hier werden die Begriffe „spezifische Leistung“ in Watt pro Kilogramm bzw. „Leistungsdichte“ in Watt pro Liter verwendet.

FRAGE: Wie sind denn Ihre Erwartungen mit Blick auf die beiden Technologien?

WINTER: Im Jahr 2005 hat eine französische Batteriefirma sehr schön gezeigt, dass man mit einem Lithium-Ionen-Akkumulator, wenn man ihn richtig auslegt leistungsfähiger ist als mit einem Superkondensator und gleichzeitig mehr Energie speichern kann. Die Batterie reagiert noch ein wenig langsamer. Aber in Sachen Leistung können Lithium-Ionen-Systeme heute bereits den Kondensator outperformen, sind also besser. Die FRAGE lautet: Was wollen Sie? Ein sehr schönes Beispiel für einen Superkondensator ist eine Waschmaschine. Wenn sie schleudert, geht ein kleiner Stromstoß durch die Elektronik. Als Schutzfunktion wird zwischengespeichert, über den Kondensator, der sofort anspringt. Bei Batterien würde das nicht funktionieren, weil sie nicht schnell genug ansprechen. Es kommt eben auf das Anwendungsprofil an. Ein anderes schönes Beispiel ist der Blei-Akku: Der ist zuverlässig, günstig und die Leute kennen sich damit aus. Der Blei-Akku wird auch lange noch die Starterbatterie in Autos bleiben. Auch wenn die Lithium-Ionen-Technologie irgendwann besser sein wird – preislich wird sie nicht so schnell herankommen. Noch ein anderes Beispiel: die Nickel-Cadmium-Batterie für Akkuschrauber. Wirklich ein Supersystem – wenn es denn kein Cadmium enthalten würde. In der Umwelt kann der Stoff große Schäden verursachen. Deshalb kommt die Lithium-Ionen-Technologie auch dort ins Spiel, weil sie Cadmium-frei ist. Hinzu kommen längere Betriebszeiten. Man kann also mehr Schrauben tiefer in die Wand schrauben. Jede Batterie hat ihre Stärken. Das Lithium-Ionen-System hat den Vorteil, dass es so schön angepasst werden kann. Von der Chemieseite ist es nicht so festgelegt. Wir können eine Computerbatterie herstellen, die chemisch und von der Auslegung der Zelle her völlig anders als eine Autobatterie ist. Lithium-Ionen-Systeme kann man auf Leistung, auf Lebensdauer, auf hohe oder tiefe Temperaturen, auf langes Leben oder auf hohe Ströme hin optimieren.

Projekt LIB 2015

FRAGE: Sie arbeiten im Forschungsvorhaben „Lithium-Ionen-Batterie 2015“, kurz: LIB 2015. Worum geht es dabei?

WINTER: Das Schöne an LIB 2015 ist, dass es existiert. Sonst müsste man es erfinden. Jetzt geht es los, offiziell seit dem ersten Februar. Die ersten Projekte sind bewilligt worden, wir können Leute anstellen, kaufen Gerätschaften, also wir fangen an. Das ist extrem wichtig, weil das Thema während der vergangen Jahre nicht so stark bearbeitet wurde, weder in der Industrie, noch in der Forschung.

FRAGE: Was sind die Knackpunkte der Entwicklung in den kommenden Jahren?

WINTER: Was mir sehr wichtig ist, dass die Leute jetzt nicht erwarten, dass mit dem Anfang das Ende schon erreicht ist. Wir haben Konzepte, wie man Lebensdauer hochfahren kann, wie man Energie verbessert und dabei die entsprechende Leistung erhält und natürlich sind wir auch bei sicheren Materialien und Betriebsarten angelangt, also Kühlung und Betriebsmanagement, die das System massiv sicherer machen. Aber man kann nicht erwarten, dass wir morgen schon mit dem fertigen Auto dastehen. Jetzt brauchen wir erst einmal vier-fünf Jahre, um Resultate zu produzieren. Ich sehe das so, dass wir in den nächsten zwei Jahren eine Generation von Wissenschaftlern aufbauen, aus Doktoranden Doktoren machen, die dann das Thema weitertragen. Dies ist der Startschuss und die Lithium-Ionen-Technologie – davon bin ich überzeugt – wird uns auch in 30 Jahren noch begleiten: aufgrund ihrer hervorragenden Wirkungsgrade, Lebensdauer undsoweiter. Und auch wenn wir später vielleicht ein anderes System haben sollten, das über die höhere Energie verfügt, werden wir trotzdem keines finden, das Energie so schön zurückspeichert, etwa beim Bremsen. Das heißt, wenn es irgendwann einen Hybrid gibt, wird die eine Seite eine Lithium-Ionen-Batterie sein und die andere Seite etwas anderes: Das kann der Verbrennungsmotor sein, wenn wir es nicht so schnell schaffen sollten. Es könnte auch die Brennstoffzelle sein. Ich will das nicht ausschließen, obwohl wir auch da noch viel zu tun haben. Oder es kann die “Superbatterie” sein, von der ich manchmal rede. Also die Batterie, die nach Lithium-Ionen kommt, aber parallel zu Lithium-Ionen gefahren wird.

FRAGE: Was ist die “Superbatterie” und wie unterscheidet sie sich von der Lithium-Ionen-Technik?

WINTER: Die “Superbatterie” muss erst noch gefunden werden. Sie zeichnet sich durch große Energieinhalte aus, welche Reichweiten von größer 400 bis500 Kilometern erlauben, also mehr als 500 Wattstunden pro Kilogramm. Es gibt einige Ansätze, wie zum Beispiel die Lithiummetall-Technologie. Aber wann die “Superbatterie” kommt, ist der derzeit noch offen.

Entwicklungsziele des Lithium-Ionen-Akkus

FRAGE: Wie lauten denn Ihre Ziele oder Wünsche für die Entwicklung der Lithium-Ionen-Technologie?

WINTER: Wünschenswert wäre, dass wir die Lithium-Ionen-Technologie im Auto auf die gleichen Energiewerte wie im Computer bringen, also Größenordnungen von 150 bis 200 Wattstunden pro Kilogramm. Weil wir im Auto aber viel mehr Systemkomponenten haben, die das Gewicht erhöhen, die Energie aber nicht, bedeutet das, dass wir da auch neue Materialien einbringen müssen. Wir müssen versuchen, die Lebensdauer zu erhöhen, die Betriebszeiten hochzufahren, die Betriebstemperaturen auszuweiten. Computer werden ja selten bei hohen und niedrigen Temperaturen genutzt, Autos schon. Außerdem wollen wir die Leistung erhöhen, denn Computerbatterien sind ja nicht auf Leistung, sondern auf Energie ausgelegt. Diese eierlegende Wollmilchsau auf der Basis der Erfahrungen mit Computerbatterien zu entwickeln, wird seine Zeit brauchen. Aber ich bin davon überzeugt, dass wir da vorankommen werden, weil es so viele Möglichkeiten gibt. Es geht darum, die Energie der Computerbatterie mit der Leistung, wie sie in Prototypen von Autobatterien bereits gegeben ist, zu kombinieren. Außerdem wollen wir die Lebensdauer in Richtung Verbrennungsmotor, also acht bis zehn Jahre, bringen, vielleicht sogar darüber hinaus. Darüber hinaus müssen wir das Sicherheitsproblem angehen. Wobei man sehen muss, dass das Benzinauto ja auch seine Risiken hat. Mit einer brennenden Zigarette oder mit einem heißen Gegenstand kann man schließlich auch Benzindämpfe entzünden. Wir wollen die Sicherheit nicht vernachlässigen, sondern realistisch sehen. Der sicherste Akku hätte null Volt und keinen Energieinhalt – aber das ist nicht, was wir wollen. Ich bin mir sicher, dass es möglich sein wird, eine Batterie herzustellen, in der es praktisch keine brennbaren Komponenten mehr gibt.

FRAGE: Wie definieren Sie Sicherheit mit Blick auf eine Lithium-Ionen-Batterie?

WINTER: Im Moment ist es so, dass bei Computerbatterien, die in Serienfertigung zu sehr günstigen Preisen hergestellt werden, die reportierten Zwischenfälle bei eins zu fünf Millionen liegen. Bei einer Zelle von fünf Millionen gab es ein Feuer. Dieses Verhältnis müssen wir hinsichtlich mehr Sicherheit massiv verbessern Im Auto sind das Batteriemanagement und die Kühlung allerdings deutlich leistungsfähiger als im Computer oder beim Handy, da werden wir sicher besser aussehen.

FRAGE: In einem Benzintank liegt Energie in hoher Dichte vor. Batteriesysteme sind davon noch weit entfernt. Wie sehen Ihre Erwartungen aus?

WINTER: Wenn die “Superbatterie” kommt – auch daran arbeiten wir –, die Energiedichten in der Größenordnung der Verbrennungsmotortechnologie liefert, können wir von Reichweiten über mehrere Hundert Kilometer ausgehen, 400 oder 500 würde ich schon ganz toll finden.

FRAGE: Wo liegt die Lithium-Ionen-Technik zur Zeit?

WINTER: Bei einer Batterie von 200 oder 300 Litern um die 150 bis 200 Kilometer Reichweite. Da dürfen Sie aber nicht zu sportlich fahren.

FRAGE: Und derzeit peilen Sie einen Faktor 2 an, also eine Verdoppelung.

Kosten

WINTER: Derzeit haben wir Kosten jenseits der 1000 Euro pro Kilowattstunde auf Zelllevel, also ohne Management und Kühlung. Das Ziel sind 200 oder 300 Euro. Das wird nicht einfach sein. Ich bin mir aber sicher, dass die Massenproduktion zu Kostenreduktionen führen wird. Allerdings, man kann die Rohstoffe letztlich nicht billiger beschaffen, als sie angeboten werden. Und das ist eine ziemlich rohstoffreiche Geschichte. Da werden Metalle eingesetzt, die teilweise nicht so häufig sind. Ich rede jetzt nicht von Lithium, das ist ein eher häufiges Metall. Aber Kobalt und Nickel, die Trägersubstanzen auf der positiven Seite, also der Pluspol der Batterie. Oder auch Kupfer, das Trägermaterial des Minuspols der Batterie. Ich bin mir insgesamt sicher, dass die Leute, die heute davon träumen, dass die Batterie einmal so billig sein wird wie Benzin – Benzin ist ja eigentlich geschenkt, wenn Sie die Steuer runterrechnen, das sind ja Mineralwasserpreise –, enttäuscht sein werden.

FRAGE: Wenn Lithium nicht das Problem ist, bei welchen Rohstoffen könnten denn möglicherweise Engpässe auftauchen?

Batteriesysteme und Ressourcen

WINTER: Es geht darum: Wie viel ist vorhanden? Und wie viel können wir bekommen? Aus politischen Gründen kommen wir an manche Vorkommen gar nicht heran. Das sehen wir heute schon beim Öl. Es gibt viele Länder, die sich derzeit massiv Ressourcen sichern. Andere denken, wenn sie Fertigteile herstellen, sei das ausreichend, ansonsten würden sie schon beliefert. Ich bin da skeptischer. Wenn es später um eine Energietechnik geht, bei der es auf Ressourcen ankommt, besteht Anlass zur Sorge, dass man uns den Hahn abdreht, wie beim Gas. Auch wenn das dann gar kein Hahn sein wird, sondern ein Eisenbahnwaggon, wo Erz drauf liegt.

FRAGE: Wann lohnt sich das Recyclieren?

WINTER: Wenn ein Material teuer ist. So lange Lithium billig ist, wird sich das Recyclieren nur dann lohnen, wenn es als Abfall- oder Nebenprodukt vorliegt, zum Beispiel bei der Kobalt- und Nickel-Rückgewinnung. Beide sind Legierungsmetalle. Die kann man nicht nur für Batterien verwenden, sondern auch für Stahl, zum Beispiel beim Brückenbau. Wenn Kobalt und Nickel drin sind, wird Lithium mitrecyliert, das wird sich sogar rechnen. Wenn wir dagegen beim Recyclieren nur auf Lithium gehen, wird sich das zumindest derzeit nicht rentieren. Die Lithiumkosten auf Zellebene betragen nur etwa ein Prozent. Man kann zwar Materialien einsetzen, die deponierbar wären – beispielsweise Eisen –, aber dann wird das Lithium gleich mitdeponiert. Im Prinzip muss man einen Kreislauf schaffen. Da gibt es wiederum zwei Möglichkeiten: Der Kreislauf ist intakt, Kobalt und Nickel werden immer ausreichend recycliert und das hält die Preise stabil. (Das funktioniert bei Bleiakkus übrigens exzellent. Die werden zum allergrößten Teil recycliert. Die Hauptquelle von Blei für Bleiakkus sind Bleiakkus.) Das Lithium könnte man dann nebenbei mitmachen, das würde sich sogar rechnen. Oder – und das wäre die Alternative – wir gehen auf Materialien, die häufiger verfügbar sind als Kobalt und Nickel und bezahlen ein Recyclierunternehmen, obwohl es sich im Grunde gar nicht rechnet. Das würde den Kaufpreis erhöhen, weil irgendjemand die Kosten ja übernehmen muss. Technisch ist die Recyclierung von Lithium durchaus möglich. Das Kupfer auf der Anodenseite kann man ebenfalls recyclieren. Lithium könnte man dabei mitnehmen, aber das wird derzeit nicht gemacht, weil bei den Computerbatterien zu wenig anfällt. Wenn wir Fahrzeuge damit ausrüsten, wären das deutlich größere Einheiten.

FRAGE: Sehen Sie auf der Ressourcenseite derzeit einen Flaschenhals, wenn man das Feld von möglichen Stoffen, die in Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt werden, überblickt?

WINTER: Also, ich glaube, es wäre fahrlässig zu sagen, dass wir bei Rohstoffen nicht generell ein Problem haben. Und es wäre ebenso fahrlässig zu sagen, dass die Welt mit Lithium geheilt wird, wenn wir es für Mobilität und Portabilität nutzen. Nicht zu vergessen, Lithium wird ja auch für andere Produkte genutzt, beispielsweise in der Pharmazie.

Die "Superbatterie"

WINTER: Ich würde gerne eine Batterie sehen, die 100 bis 150 Kilo hat, also deutlich leichter ist als heute, aber mit der doppelten Reichweite. Wir gehen davon aus, dass eine “Superbatterie” einmal 1000 Wattstunden pro Kilogramm haben wird. Die Lithium-Ionen-Technologie hat im Moment 200 und weniger. Das heißt, wir zielen auf eine Verfünffachung der Energiemenge ab. Bei der “Superbatterie” können wir allerdings die Leistung nicht nach oben treiben. Sie liefert die Grundlast. Die Dynamik dagegen, sprich: schnelles Rückspeichern und Beschleunigen, das kommt von der Lithium-Ionen-Technik. Also wieder ein Hybrid, aber mit zwei Batterien.

FRAGE: In welchen Zeithorizonten denken Sie dabei?

WINTER: 2020 plus für die “Superbatterie”. Und die Lithium-Ionen-Batterie vorantreiben, das muss in diesem Jahrzehnt geschehen.

FRAGE: Klingt ambitioniert.

WINTER: Man muss ambitioniert sein. Nicht auszuschließen ist, dass aufgrund der Wirtschaftskrise die Universitäten weniger Geld bekommen, dadurch können auch unsere Forschungsaktivitäten in Mitleidenschaft gezogen werden. Ich gehe aber davon aus: Wir bleiben alle gesund, wir haben Erfolge, wir erzielen diese Erfolge auch in einer angemessenen Zeit. Dann ist es machbar, dass wir im Jahr 2020 über eine Lithium-Ionen-Technologie verfügen, die ein Stadtauto und ein Pendlerauto vernünftig voranbringt. Möglicherweise auch bei deutlich reduzierten Kosten.

FRAGE: Könnten Sie diesen Aspekt bitte einmal in groben Zahlen skizzieren? Wo stehen wir jetzt? Wo wollen wir hin?

Die Ressource Lithium

FRAGE: In Lithium-Ionen-Akkus ist der Anteil von Lithium trotzdem relativ gering.

WINTER: Auch weil Lithium das leichteste Metall ist, das wir haben. Eine Batteriezelle im Computer enthält etwa fünf Prozent Lithium. Die Entwicklung wird vermutlich so verlaufen, dass wir einen Verbrennungsmotor mit einer kleinen Batterie ausrüsten, den Kleinhybrid. Dann werden wir die Batterie größer machen, das Fahrzeug wird Kurzstrecken elektrisch fahren. Für Langstrecken nutzen wir den Verbrennungsmotor, das ist dann der Plug -In-Hybrid. Die Förderung von Lithium wächst also mit der Nachfrage. Und wenn wir solch einen evolutionären Weg gehen, sehe ich auch keine Förderengpässe. Anders wäre es, wenn wir schlagartig alle Verbrennungsmotoren auf Lithium umstellen müssten – das würde nicht funktionieren. Weil die Produktionsstätten dafür nicht ausreichen und auch nicht so schnell hochgefahren werden können. Generell ist es so: Wenn wir alle Autos mit Lithium ausrüsten, muss das Metall recycliert werden. Und ich hoffe ja immer noch, dass wir Kobalt- und Nickel-ärmere Materialien herstellen können. Das ist natürlich ein Riesenvorteil von Batterien: Kohlendioxid – das Verbrennungsprodukt von Kohle, Gas und Öl – kann man nicht recyclieren. Das ist bei den Batterierohstoffen durchaus der Fall. Bleiakkus sind ein schönes Beispiel. Das habe ich bereits vor 20 Jahren in meinem Chemiebuch gelesen: Wenn man Bleiakkus nicht recycliert hätte, wäre man bereits in den 50er Jahren in Engpässe hineingelaufen.

FRAGE: Man braucht also erstmal einen bestimmten Bestand, um in die Recylierung eintreten zu können.

WINTER: Im Prinzip ist es so, dass Batterien Rohstoffe für die Recyclierindustrie werden. Wenn diese Stoffe nicht angeliefert werden, ist die Industrie nicht profitabel.

FRAGE: Könnten Sie bitte ein Zukunftsbild der Batterietechnik zeichnen?

Die Zukunft der Batterietechnik

WINTER: Ich bin fest davon überzeugt, dass wir revolutionäre Technologiewechsel nicht so gerne mittragen. Wir sind einfach Gewohnheitsmenschen. Wir wollen, dass der Prozess überschaubar und kontrollierbar bleibt. Deshalb hat die Batterietechnik einen Riesenvorteil. Das ist keine Technologie nach dem Motto: Platz da, jetzt komme ich, der Verbrennungsmotor muss raus, die Zulieferbetriebe können sich verabschieden. Ganz im Gegenteil: Wir wissen, wir sind gut, wir können die Eigenschaften des Verbrennungsmotors „aufdoppeln“, wir können Bremsenergie zurückgewinnen, wir können Benzin sparen – wir machen jetzt erst mal den Hybrid. Da ist zuerst eine kleine Batterie, mit der Zeit wird sie größer. Durchaus möglich, dass die “Superbatterie” dann erst später kommt. Dann haben wir aber zumindest unsere Öl-Ressourcen geschont. Weil wir viele Kurzstrecken elektrisch gefahren sind, hinzu kommt der Benzinspareffekt der Hybridfahrzeuge. Allein das rechtfertigt bereits, auf die Batterietechnologie zu setzen. Das Schöne ist, dass das nahezu 100 Prozent wahrscheinlich ist, dass es kommt.

FRAGE: Warum?

WINTER: Einfach deshalb, weil ein Benzin- oder ein Dieselmotor mit einer Batterie bei besseren Tourenzahlen läuft und weil wir heute wissen, dass Öl knapper wird. Hinzu kommt die Möglichkeit, zumindest auf Kurzstrecken vollständig elektrisch zu werden. Dann haben wir den Hybrid, bestehend aus einer kleinen dynamischen Lithium-Ionen-Batterie und einer “Superbatterie” für die Grundlast. Letztlich stellt sich aber die Frage: Wird der Konsument den Preis für zwei Batterien bezahlen, die beide nicht billig werden? Und das hängt wieder davon ab, wie teuer Benzin sein wird. So lange der Benzinpreis unten ist, werden die Leute sagen: Eigentlich ist mir das doch nicht so wichtig mit der Batterie.

FRAGE: Ziehen wir den Kreis der Betrachtung um die Schlüsseltechnologie Stromspeicher noch etwas weiter. Wie bewerten Sie das Konzept vehicle to grid?

WINTER: Die Elektrizität in Batterien zwischen zu speichern ist deshalb so charmant weil: Wenn Sie 100 Prozent Strom hineingeben, können Sie 95 Prozent wieder herausbekommen. Wenn Sie aus Strom dagegen Wasserstoff machen und in einer Brennstoffzelle umsetzen, bekommen Sie unterm Strich 25 Prozent raus. Wenn Sie Strom in Batterien speichern wollen, benötigen Sie eine Windkraftanlage typischer Größe, um 5 000 Plugin-Hybridfahrzeuge auszurüsten. Dagegen brauchen Sie drei, wenn Sie das über Brennstoffzellen machen. Modellrechnungen anderer gehen davon aus: Wenn in Deutschland alle Fahrzeuge mit Plugin-Hybriden ausgerüstet wären – Kurzstrecke elektrisch, Langstrecke mit Verbrennungsmotor – könnten diese Batterien den Strombedarf von ein-zwei Tagen zwischenspeichern. Weil Windkraft- und Photovoltaikanlagen auch Geld kosten, ist es durchaus sinnvoll, das zu koppeln: intelligente Verteilungsnetze, Strom in Autos zwischenspeichern – für den Fall, dass Peakstrom da ist. Aber ob man damit eine Notstrom-, geschweige denn eine strategische Reserve gewinnen kann, ist eine andere Frage. Wenn es beispielsweise darum geht, über Monate Elektrizität zwischen zu speichern (das ist dann schon eine gewaltige Energiemenge) – dafür sind die Batterien in den Autos zu klein oder die Zahl der Autos zu gering. Da müsste man eher an sehr große stationäre Speichersysteme denken, wobei auch hier die Lithium-Ionen-Technologie zumindest ein Kandidat wäre.

Originaltöne

Vorteile von Lithium-Ionen-Akkus

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Die Superbatterie

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Ressourcenabhängigkeit

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Lithium-Recycling (1)

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Evolutionäre Technikentwicklung

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