Nano-Superkondensatoren für Elektroautos

  • Die Forscherin zeigt eine am Fraunhofer IPA entwickelte Graphen-Elektrode für den Einsatz in Superkondensatoren. (© Fraunhofer IPA) Die Forscherin zeigt eine am Fraunhofer IPA entwickelte Graphen-Elektrode für den Einsatz in Superkondensatoren. (© Fraunhofer IPA)

Hierzulande ist das Interesse an Elektroautos mäßig. Dies könnte sich bald ändern: Neuartige Superkondensatoren mit Nanomaterialien sollen den Weg zum Massenmarkt ebnen. Sie können deutlich mehr Energie speichern als derzeit verfügbare Modelle.

In Norwegen gehören Elektroautos zum Alltag, dort steht bereits zum zweiten Mal ein Stromer an der Spitze der Pkw-Neuzulassungen. Hierzulande ist der Anteil von Elektrofahrzeugen gering. Von den 43 Millionen Autos fahren nur 8000 mit Strom. Hohe Preise, geringe Reichweiten und fehlende Stromtankstellen halten viele Deutsche vom Kauf ab. Ein weiteres Hindernis auf dem Weg zum Massenmarkt sind die langen Ladezeiten der Batterien, die mit einem üblichen Tankvorgang nicht vergleichbar sind. Superkondensatoren, die mit Batterien gekoppelt sind, könnten den Ladevorgang künftig erheblich verkürzen. Diese alternativen Stromspeicher laden und entladen schnell und unterstützen den sparsamen Umgang mit Energie im Elektroauto. Beim Bremsen wird bisher bei Verbrennungsmotoren Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt, die jedoch ungenutzt verpufft. In Stromern dagegen wandeln Generatoren die Bewegungs- in elektrische Energie um, die von Superkondensatoren blitzschnell aufgenommen und gespeichert werden kann. Im Gegensatz zu Batterien sind sie in Sekunden geladen und liefern den elektrischen Strom bei Bedarf zurück an Klimaanlage, Radio und Co.

Wichtige Eigenschaften der schnellen Speicher sind Energie- und Leistungsdichte - also Energie, beziehungsweise Leistung pro Masse. Und hier liegt auch die Herausforderung: Superkondensatoren verfügen zwar über eine hohe Leistungsdichte, ihre Energiedichte muss jedoch optimiert werden. Hier sind sie bestehenden Batterietechnologien unterlegen, ihre Energiespeicherkapazität ist geringer. Im EU-Projekt »ElectroGraph« (www.electrograph.eu) entwickeln zehn Partner aus Forschung und Industrie neuartige Superkondensatoren mit einer deutlich erhöhten Speicherfähigkeit. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart koordinierte das Projekt, das jetzt erfolgreich abgeschlossen wurde. »Beim Speichervorgang wird die elektrische Energie in den Elektroden aufgenommen.

Je größer die nutzbare Fläche der Elektroden entwickelt wird, desto mehr Energie kann gespeichert werden«, erläutert Carsten Glanz, Projektleiter und Gruppenleiter am IPA.

Lesen Sie mehr wie Graphen-Elektroden die Energieeffizienz erhöhen:
http://www.fraunhofer.de/

 

 

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