Festkörperbatterien oder auch Feststoffbatterien werden von vielen Fachleuten und Entwicklern hochgelobt.

Die Akkus speichern mehr Energie als die im Moment verwendeten Lithium-Ionen-Batterien. Sie sind gleichzeitig sicherer, weil sie keine Flüssigkeiten enthalten, die zu Verätzungen oder Bränden führen können. Zudem sind sie leichter, was für den Einsatz nicht nur in Fahrzeugen ein großer Vorteil wäre.

Was ist eine Festkörperbatterie?

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien setzt die Festkörperbatterie auf feste Elektrolyte. Wissenschaftler setzen dabei auf Thiophosphat, das über eine besonders hohe Ionenleitung verfügt. Die Batterien bauen sehr dünn, sollen länger halten und sind zudem bei eisiger Kälte und hohen Temperaturen zuverlässig.

Samsung SDI hat Anfang 2019 die „Roadmap to All Solid-state Battery Technology“ für Reichweiten von 700 Kilometern vorgestellt. Das Unternehmen teilte ferner mit, dass einige Kerntechnologien der Festkörperzellen und sei dabei, die Massenproduktion zu entwickeln.

Lithium ist dennoch ein wesentlicher Bestandteil dieser Batterien. Ein möglicher Ersatz ist nach Angaben von Professor Maximilian Fichtner, stellvertretender Leiter des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU), ein vielversprechendes Material und einer der wichtigsten Kandidaten der Post-Lithium-Strategie. Sollten die Probleme der Magnesium-Batterien in Sachen Lebensdauer gelöst werden, würden die Akkus erstens deutlich preiswerter werden und zudem auch umweltfreundlicher, weil deutlich einfacher recycelbar.

Mercedes-Benz eCitaro ab 2020 mit Feststoffbatterie

Mit der Bestellung von 56 Mercedes-Benz eCitaro der Stadtwerke Wiesbaden konnte die Daimler AG am 10. April 2019 einen großen Auftrag vermelden. Während die ersten 15 Busse noch mit Batterien der NMC-Technologie (Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid-Zellen) ausgeliefert werden, folgen 2020 die restlichen 41 mit Feststoffbatterien.

Diese werden vom französischen Unternehmen Blue Solutions, einer Tochter der Group Bolloré, hergestellt und werden bereits in den Bussen der eigenen Marke Bluebus eingesetzt.

Nach Angaben von Blue Solutions enthalten diese Batterien weder Kobalt noch Seltene Erden. Die Batterien bestehen aus Kupfer, Aluminium, Lithium, Polymeren, einem Lithiumsalz, Eisenphosphat und Kohlenstoff.

Henrik Fisker

Der Visionär Henrik Fisker sieht in der Feststoffbatterie große Chancen für einen Durchbruch der Elektromobilität. Die größten Hürden sieht er bei der Produktion ausreichender Volumens, damit die Preise sinken. Mit seiner Fisker Inc. gab er Anfang März einen ersten Ausblick auf das neue und rein elektrisch angetriebene SUV, das ab 2021 für rund 35.000 Euro auf den Markt kommen soll.

Daneben entwickelt sein Unternehmen eine Feststoffbatterie, von der in dem Interview mit Yahoo Finance, hier der Link zum Video: https://twitter.com/i/status/1105861188313706496 einen Prototypen zeigte.

Zudem erwähnte er in einem Interview mit der Automobilwoche, dass er mit einem Unternehmen zusammenarbeitet, das seine Überzeugung von der Elektromobilität bereits deutlich gemacht hat. Es handelt sich um einen klassischen Automobilhersteller. BMW, seinen ehemaligen Arbeitgeber, schloss er jedoch aus.

Die nahe Zukunft der Feststoffbatterie

Autohersteller wie Volkswagen setzen seit Jahren auf die Fortentwicklung der Feststoffbatterie. Mit der Erhöhung seiner Anteile am kalifornischen Technologieunternehmen QuantumScape Corporation und der Gründung eines neuen Gemeinschaftsunternehmens im Sommer 2018 ebnete der Volkswagen Konzern den Weg für die nächste Stufe im Bereich Batterieleistung.

Axel Heinrich, Leiter der Volkswagen Konzernforschung, ist von der Feststoffbatterie überzeugt: „Die Feststoffbatterie wird eine Wende bei der Elektromobilität markieren.“ Die Technologie der Feststoffbatteriezelle gilt als der aussichtsreichste Ansatz für die Elektromobilität der Zukunft.

Mit einer Feststoffbatterie würde sich zum Beispiel die Reichweite eines e-Golf von derzeit 300 auf ca. 750 Kilometer erhöhen. Diese Batterietechnologie bietet gegenüber der aktuell genutzten Lithium-Ionen-Technologie weitere Vorteile: höhere Energiedichte, mehr Sicherheit, bessere Schnellladefähigkeit und vor allem einen deutlich niedrigeren Platzbedarf.

Innolith stellt Akkutechnologie mit anorganischem Elektrolyten vor

Die im deutschen Labor von Innolith, einem Energietechnologie-Unternehmen mit Sitz in Basel, entwickelte Innolith Energy Battery soll für Elektrofahrzeuge Reichweiten von über 1000 km mit einer einzigen Batterieladung ermöglichen. Die Innolith Energy Battery soll deutlich günstiger sein, da sie ohne kostspielige exotische Materialien auskommt und eine sehr hohe Energiedichte bietet.

Die Entwicklung und Vermarktung wird nach Angaben von Innolith drei bis fünf Jahre in Anspruch nehmen. Im ersten Schritt mit einer Pilotproduktion in Deutschland gefolgt von Lizenzpartnerschaften führender Batterie- und Automobilherstellern.

Fazit

Es bleibt spannend in der Weiterentwicklung der Elektromobilität. Die Feststoffbatterie wird dabei eine große Rolle spielen. Ebenso wie der geplante Produktions- und Verkaufsstart der VW I.D. Familie. Viele Probleme bleiben dagegen weiter ungelöst. Der umweltschädliche Abbau von Lithium genauso wie die notwendigen Stromkapazitäten und die Ladestationen für die breite Öffentlichkeit. Möglicherweise ist die reine Elektromobilität nur eine Brückentechnologie hin zum Antrieb mit Wasserstoff.

Dietmar Stanka

Dietmar Stanka wurde bereits als Kleinkind vom automobilen Virus befallen. Seine ersten journalistischen Sporen verdiente er sich als 15-jähriger. Für die Nordbayerischen Nachrichten berichtete er über Eishockey und Musik-Events in seiner Heimatstadt Pegnitz. Mit 17 nahm er als Beifahrer in Rallyeautos Platz und ein Jahr später wechselte er die Perspektive und fuhr selbst einen heißen Reifen. Im Jahr 2000 wandelte er seine Leidenschaft für Automobile in einen erfüllenden Beruf um. Unter anderem ist er als freier Autor für Grip, Träume Wagen, Autohaus, wiwo.de, ramp und den Finanzenverlag (BÖRSE ONLINE, EURO, Euro am Sonntag) tätig.
Dietmar Stanka