Der 94-jähige Forscher John Goodenough in seinem Labor an der University of Texas at Austin.
Der 94-Jährige John B. Goodenough war schon an der Erfindung des Lithium-Ionen-Akkus beteiligt. Bildrechte: The University of Texas at Austin

Durchbruch für Elektroautos und Co.? Ein Akku aus Glas

Akkus begleiten uns durch den Alltag wie zum Beispiel im Smartphone. Und sie speichern Energie für Elektroautos – die Mobilität der Zukunft. Aber gleichzeitig sind Akkus auch oft eine Schwachstelle, weil sie viel zu schnell leer sind. Wissenschaftler aus Texas könnten das mit ihrer Entwicklung möglicherweise bald ändern: Sie haben einen völlig neuen Batterietyp auf Basis von Glas entwickelt.

von Johannes Schiller

Der 94-jähige Forscher John Goodenough in seinem Labor an der University of Texas at Austin.
Der 94-Jährige John B. Goodenough war schon an der Erfindung des Lithium-Ionen-Akkus beteiligt. Bildrechte: The University of Texas at Austin

Das Kraftwerk unserer Handys heißt Lithium-Ionen-Akku. Im Inneren wandern winzige elektrische Ladungen von einem Pol zum anderen durch das so genannte Elektrolyt – eine Art Transportmedium. Doch diese Bauweise hat Schwächen, sagt Prof. Egbert Figgemeier vom Forschungszentrum Jülich bei Aachen. Denn in klassischen Lithium-Ionen-Batterien in Laptops, Smartphones oder Fahrzeugen, habe man Elektrolyte, die aus organischen Materialien bestünden und feuergefährlich seien. Das wäre beim Glas-Akku der Texaner nicht mehr der Fall. Für Figgemeier, der in seinem Institut die Alterungsprozesse und Lebensdauer von Batterien untersucht, liegt genau darin das große Potential der neuen Technologie.

Mit ihrem Glas-Akku sorgen die Forscher der University of Texas in Austin für Schlagzeilen. Denn die Technik soll viele weitere Vorteile haben: Die Akkus speichern auf gleichem Raum mehr Energie, lassen sich schneller laden, funktionieren auch wenn es sehr kalt ist und die Materialien sind auch noch günstiger. Kopf des US-Forscherteams ist ausgerechnet der Mann, der in den 1970er-Jahren schon den Lithium-Ionen-Akku erfunden hat. Der 94 Jahre alte Physiker John B. Goodenough - geboren übrigens in Jena.

Was natürlich hellhörig macht: John Goodenough ist ja ein sehr angesehener Forscher und ein Pionier auf dem Gebiet, der nicht dadurch aufgefallen ist, dass er Revolutionsmeldungen verbreitet hat, die auf nichts gegründet waren.

Egbert Figgemeier, Forschungszentrum Jülich
Ein Elektroauto an einer Ladesäule.
Die Schwachstelle der E-Autos: der Akku. Bildrechte: dpa

Figgemeier ist vorsichtig geworden, wenn es um "den Durchbruch" in der Batterieforschung geht. Denn von Durchbrüchen hat er in den vergangenen zehn bis 15 Jahren häufiger gehört. Die Herausforderungen beim Batteriebau sind aus seiner Sicht unverändert: hohe Energiedichte, Haltbarkeit und Sicherheit müssen in Einklang gebracht werden und stehen doch oft im Widerspruch. "Wenn ich eine sehr hohe Energiedichte haben will, ist das eigentlich damit verknüpft, dass ich ein geringes Sicherheitsprofil habe. Weil ich natürlich mehr Energie reinpacke, ich muss die Elektroden dünner machen, ich muss die Separatoren, die vor Kurzschluss schützen, dünner machen", sagt Figgemeier.

Wie lange der Weg aus dem Labor ins Handy der Verbraucher dauern kann, zeigt wieder die Lithium-Ionen-Technik. Entdeckt wurde sie in den 1970er-Jahren, doch die erste Kamera mit dem neuen Akku-Typ kam erst 20 Jahre später auf den Markt.

Man sollte wirklich nicht auf Revolutionen in dem Bereich warten. Dafür sind die Zeiträume einfach zu lang. Bis das dann tatsächlich in Serie erscheint, vergehen einige Jahre.

Egbert Figgemeier, Forschungszentrum Jülich

Für Figgemeier ist längst nicht sicher, ob die neuen Glas-Batterien jemals ein Elektroauto oder ein Handy mit Strom versorgen. Sollte es aber so kommen, dann frühestens in zehn Jahren.

Über dieses Thema berichtet MDR AKTUELL im Radio | 13.03.2017 | 17:25 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 02. November 2017, 15:00 Uhr