Ein Elektroauto wird geladen an einer Ladestation.
Bildrechte: imago images / Karina Hessland

Forschung in Dresden Gut für Reichweite und Umwelt: Neue E-Auto-Batterien

So viel Geld wie noch nie haben Autohersteller im vergangenen Jahr in die Elektromobilität gesteckt. Um die Kehrseite des Aufwinds kümmert sich jetzt das Fraunhofer-IWS in Dresden. Und entwickelt in jeder Hinsicht bessere Batterien mit mehr Reichweite, besserer Umweltbilanz und geringeren Herstellungskosten.

Ein Elektroauto wird geladen an einer Ladestation.
Bildrechte: imago images / Karina Hessland

Die halbe Wahrheit ist: Elektroautos sind gut für die Umwelt. Das betrifft aber vor allem die Luftqualität der Großstädte. Denn zur ganzen Wahrheit gehört auch: Wie sehr sich Elektroautos von Verbrennern in Sachen Klimaschutz abheben, hängt von der Herstellung und der Stromsorte ab. Aber, nur fürs Protokoll: Wenn ein Elektroauto nicht ausschließlich mit Kohleenergie betrieben wird, ist es auf jeden Fall umweltfreundlicher.

Akkus könnten besser sein

Trotzdem lässt die Klimabilanz von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen noch viel Spielraum für Verbesserungen. Bezüglich der Batterie heißt umweltfreundlich aber auch energiesparender und billiger. Denn gerade Batterien machen in den Fahrzeugen einen großen Faktor in Sachen ökologischer Fußabdruck und Anschaffungskosten aus. Dieser Kehrseite der Elektromobilität hat sich das Fraunhofer Insitut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden angenommen. Die Forscher haben ein neues Produktionsverfahren entwickelt, das es auch ermöglichen wird, neue Werkstoffe zu verwenden, die für Batterien mit höherer Kapazität benötigt werden, zum Beispiel Schwefel. "Diese Batterien werden mehr Energie im gleichen Volumen speichern können als heutige Lithium-Ionen-Batterien", so Projektleiter Dr. Benjamin Schumm. Denn für einen Roadtrip durch Patagonien oder die Mongolei sind E-Autos bisher eher nicht geeignet.

Herstellung: Lieber trocken als nass

Hersteller von Batterien würden derzeit das nasschemische Verfahren nutzen: Materialien und Zusatzstoffe werden zu einer Paste gemischt, der Lösungsmittel zugesetzt werden, die teuer und oft giftig sind. Die Weiterverarbeitung erfolgt erst nach Trocknung, die ebenso hohe Kosten verursacht. Gerade deshalb sei eine Herstellung in Deutschland, einem Land mit hohen Energiepreisen, unwirtschaftlich. Die Forscher vom IWS wollen hingegen von vornherein alles trocken lassen: "Unser Transferverfahren zur Trockenbeschichtung zielt darauf ab, die Prozesskosten in der Elektrodenbeschichtung spürbar zu reduzieren", erklärt Benjamin Schumm. "Die Hersteller können dadurch auf giftige und teure Lösungsmittel verzichten und Energiekosten bei der Trocknung sparen."

Nahaufnahme: Eine Hand mit Gummihandschuh hebt mit einer Pinzette einen Streifen (in der Mitte schwarz, an den kleineren Rändern glänzend), der über eine Rolle gelegt ist.
So sehen die mit der neuen Trockentransfertechnologie beschichteten Elektroden aus. Bildrechte: Fraunhofer IWS Dresden

Aufwind in der E-Auto-Industrie

Bei dem neuen Verfahren kommt ein Trockengemisch zum Einsatz, das mit Walzen zu einem Elektrodenfilm verarbeitet wird. Dieser Film wird auf eine Aluminiumfolie gebracht, wodurch eine Batterieelektrode entsteht. Das neue Verfahren soll nun mit industriellen Partnern weiter verbessert werden.

Die Zeit ist auf jeden Fall reif: Wie die Unternehmensberatung Ernst & Young am Montag mitteilte, hätten Autokonzerne weltweit im letzten Jahr nahezu doppelt so viel in die Elektromobilität investiert wie im Jahr zuvor. Volkswagen etwa gab Ende Mai bekannt, in Zwickau ab 2020 nur noch E-Autos produzieren zu wollen. Damit einher geht auch eine Produktionssteigerung von jährlich 300.000 auf 330.000 Fahrzeuge. Damit auch die Nachfrage stimmt, hat die Bundesregierung ihre Kaufprämie für Elektroautos bis 2020 verlängert.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | 31. Mai 2019 | 11:00 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 03. Juni 2019, 17:14 Uhr

 Eine Straßenkreuzung, über die ein grafischer weißer Streifen liegt. Rechts vom Streifen ist die Kreuzung mit Autos, links davon ohne. 45 min
Bildrechte: MDR Wissen

Ist ein Stadtverkehr ohne private Pkw vorstellbar? Wie würden die Straßen von Leipzig und Dresden ohne Autos aussehen? Ein Film über Stadtverkehr und Zukunftsvisionen.

So 14.10.2018 22:15Uhr 44:42 min

https://www.mdr.de/wissen/videos/dokus/video-wie-bleiben-wir-mobil100.html

Rechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Video