Neuartiger Stromspeicher soll so schnell aufladen wie ein Superkondensator

30. September 2014, 18:00
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Deutsche Wissenschafter arbeiten an einem Hybrid-Speicher dessen Kapazität mit der von Batterien konkurrieren kann

Leere Akkus in wenigen Sekunden, allenfalls Minuten wieder aufladen: An hochmodernen Techniken, die das ermöglichen sollen, wird bereits gearbeitet. Eines dieser Forschungsvorhaben ist das Projekt FastStorageBW des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart - ein neuartiger Stromspeicher, mit dem lange Wartezeiten am Ladegerät möglicherweise tatsächlich schon bald der Vergangenheit angehören könnten.

Bislang sind Superkondensatoren, sogenannte Supercaps, das Mittel der Wahl, wenn Energieströme von bis zu zehn Kilowatt kurzzeitig aufgenommen und wieder abge¬geben werden sollen. Das Problem dabei ist allerdings, dass die Supercaps zwar schnell reagieren und sich fast unendlich oft wieder aufladen lassen, aber nur einen Bruchteil der Speicherkapazität der deutlich langsameren Nickel-Metallhydrid- oder Lithium-Ionen-Batterien erreichen und die gespeicherte Energie nur über eine sehr begrenzte Zeit halten können.

Hier setzten die FastStorage-PowerCaps an: Sie sollen am Ende eine vergleichbare Leistungsdichte und Schnellladefähigkeit aufweisen wie Supercaps sowie eine Energiedichte, die an die herkömmlicher Batterien heranreicht. Gleichzeitig streben die Entwickler eine Lebensdauer von zehn bis fünfzehn Jahren an – für Batterien sind drei bis acht Jahre typisch. Zudem sollen die PowerCaps eine deutlich höhere Temperaturbeständigkeit haben als Batterien, hundert mal mehr Ladezyklen überstehen und ihre Ladung über mehrere Wochen ohne nennenswerte Verluste durch Selbstentladung halten können.

Edward Pytlik, von der an dem Projekt beteiligten Varta Microbattery GmbH, Ellwangen, schätzt an dem neuen Speicherzellen-Typ vor allem Vorteile wie Energiedichte, Sicherheit, Lebenserwartung und Kosten. "Das Marktpotenzial für die Hybridzellen ist erheblich. Bereits heute liegt es bei zirka einer halben Milliarde Euro und in vier bis sechs Jahren könnten es zwei bis drei Milliarden Euro sein", schätzt er.

Neue Speicher für anspruchsvolle Anwendungen

Die neuen Stromspeicher könnten vor allem bei anspruchsvollen Anwendungen zum Einsatz kommen. Beispielsweise in der Intralogistik: bei elektrisch betriebenen Hilfsmitteln zum Transport von Bauteilen oder Stückgut wie Regalbediengeräten (RBG), Gabelstaplern oder autonomen, fahrerlosen Transportsystemen (FTS). Hier können Hybrid-Speicher Lösungen zur Energie-Rückgewinnung effizienter oder überhaupt erst möglich machen. Gleichzeitig würden sie durch stark verkürzte Ladezeiten die Verfügbarkeit netzunabhängiger elektrischer Transporthelfer erhöhen.

Darüber hinaus schaffen PowerCaps die Basis für fortgeschrittene Lösungen zum ‚betanken’ mobiler, batteriebetriebener Geräte mit Strom wie induktives Laden und sie ebnen den Weg für eine neue Generation von Rekuperationssystemen, die auch in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren Bremsenergie zurückgewinnen und diese anschließend dem Bordnetz zur Verfügung stellen.Die ersten Vorversuche zu den FastStorage-PowerCaps sind bereits erfolgreich abgeschlossen. Nun sollen in einem Folgeprojekt sowohl grundlegende Materialkomponenten als auch Fertigungsverfahren entwickelt werden, die eine Produktion im industriellen Maßstab ermöglichen. (red, derStandard.at, 30.09.2014)

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