Ortenau

»Frühwarnsystem« für die Batterie

Autor: 
Bettina Kühne
Lesezeit 3 Minuten
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07. Januar 2014
Mit Test und Simulationen am Rechner optimiert Wolfgang Bessler Batterien.

Mit Test und Simulationen am Rechner optimiert Wolfgang Bessler Batterien. ©Peter Heck

Die Batterie war die erste Möglichkeit, Strom zu erzeugen. Heute geht es um Langlebigkeit, Speicherfähigkeit und Sicherheit. Wie diese Eigenschaften verbessert werden können, erforscht Professor Wolfgang Bessler mit seinem Team an der Hochschule Offenburg.

Von der dritten Welle spricht Wolfgang Bessler: Nachdem Batterien zunächst tragbar und dann mobil wurden, sind sie jetzt für den stationären Gebrauch gefragt. Die Überschüsse von Windkraft- und Fotovoltaikanlagen sollen künftig darin gespeichert werden. »Dafür benötigt man deutschlandweit gesehen etwa zehnmal mehr Speicherkapazität als bei der E-Mobilität«, erklärt der Professor. Erste Möglichkeiten, seine »Tagesration« an Fotovoltaik-Strom zu speichern, bestehen bereits. Es gibt sogar eine Förderung, wenn man eine solche Batterie für das Eigenheim erwirbt. Allerdings wird noch an der Lebensdauer getüftelt. »Bislang hält sie nur fünf bis zehn Jahre«, so Bessler. Ziel sei ein Zyklus von 20 Jahren, wie beim Heizsystem.

Doch das ist nebensächlich. Wenn es um Batterien

geht, zählt vor allem eines. »Die Sicherheit steht im Vordergrund«, weiß Bessler. Egal, wie viele »normale« Autos in Flammen aufgehen – wenn es sich um eines mit einer Lithium-Batterie handelt, steht selbst ein Fall aus China in den deutschen Gazetten. »Die Menschen sind da unglaublich sensibel.«

Um ein solches »thermisches Durchgehen« zu verhindern, forscht er mit seinem Team, das aus vier akademischen Mitarbeitern und drei Studierenden besteht, indem die Reaktion auf verschiedene »Störungen« getestet wird. Eine zerstörte Zelle zeugt von einem »Nageltest«. Die Lösung zeichnet sich bereits ab: Die Batterien bekommen künftig ein »Frühwarnsystem«. Mit Hilfe eines kleinen Computers in der Batterie wird frühzeitig Alarm ausgelöst, wenn sich ein kritischer Zustand anbahnt: »Dann kann der Nutzer reagieren.«

Am Rechner erforscht Bessler in einem Modell Batterien und Brennstoffzellen für die E-Mobilität. Rot gezeichnet ist der Motor, grün die Brennstoffzelle. Seit einem Jahr tüftelt er an Betriebsstrategien, die die Brennstoffzelle schont. Sie sollen Leistung bringen – aber angesichts ihrer Kosten auch langlebig sein. Ergebnisse liegen noch keine vor; abgeschlossen sein wird die Forschung in zwei Jahren. Trotzdem: »Sie spart Zeit und Geld.«

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Im Labor hat Bessler auch ein Experiment zum Anfassen aufgebaut: Für eine Willstätter Firma testet er mit seinen Mitarbeitern, wie sich die Batterie bei verschiedenen Temperaturen verhält – und überlegt, was man tun muss, damit sie eine gleichmäßige Leistung bringt.

Ein aktuelles Thema, erklärt Bessler, sei auch das Recycling von Batterien. »Mit den Blei-Batterien war das einfacher als jetzt mit den Lithium-Batterien.« Zumal die Lithiumvorkommen noch reich bestückt sind. Trotzdem werden Methoden entwickelt, um Stoffe wiederzugewinnen: »Für das seltene Kobalt oder Kupfer lohnt es sich.«

 

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