Zum Nachtanken: Redox-Flow-Batterien für Elektroautos

Die Forscher am Fraunhofer ICT wollen mit ihrer Redox-Flow-Batterie eine Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus für Elektroautos schaffen. Sie basiert auf flüssigen Elektrolyten, so dass sie an der Tankstelle in wenigen Minuten aufgeladen werden könnte: "Der entladene Elektrolyt wird einfach abgepumpt und durch einen aufgeladenen ersetzt", sagt der ICT-Ingenieur Jens Noack. "Der abgepumpte Elektrolyt kann an der Tankstelle wieder geladen werden, beispielsweise durch ein Windrad oder eine Solaranlage."

Das Prinzip von Redox-Flow-Batterien ist nicht neu: Zwei flüssige Elektrolyte, die Metall-Ionen enthalten, strömen durch Elektroden aus porösem Graphitflies, getrennt von einer Membran, die Protonen durchlässt. Bei diesem Ladungsaustausch fließt Strom über die Elektroden, der sich nutzen lässt.

Größter Nachteil der Technik: Sie speichert deutlich weniger Energie als Lithium-Ionen-Akkus. Die Reichweite der Autos würde daher nur etwa ein Viertel betragen, rund 25 Kilometer. Die Fraunhofer-Forscher konnten die Reichweite nun "auf das Vier- bis Fünffache steigern" und kommen damit "in die Nähe der Lithium-Ionen-Akkus", so Noack.

Einen Prototypen einer solchen Zelle haben die Forscher bereits hergestellt, nun müssen sie mehrere Zellen zu einer Batterie zusammensetzen und sie optimieren. Diese Weiterentwicklung soll mit Forschern der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Ostfalia in Wolfenbüttel und Braunschweig durchgeführt werden: Sie testen Elektroantriebe und Energiespeicher an Modellfahrzeugen, die nur ein Zehntel der Größe üblicher Fahrzeuge haben.

Eine herkömmliche Redox-Flow-Batterie hat das Forscherteam bereits in ein Modellfahrzeug eingebaut. Zu sehen ist dieses Modell im Maßstab 1:5 vom 13. bis 15. Oktober auf der eCarTech in München (Halle C3, Stand 424). Im kommenden Jahr wollen die Forscher auch die neue Batterie mit vierfacher Reichweite in ein Modellauto integrieren.