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27.02.2017

Elektrisch fahren: Fortschritte durch Lithium-Schwefel-Batterien

fem und Fraunhofer IWES wollen Lithium-Schwefel-Batterien voranbringen. Foto: fem

fem und Fraunhofer IWES wollen Lithium-Schwefel-Batterien voranbringen. Foto: fem

Eine Million Elektrofahrzeuge sollen laut Zielsetzung der Bundesregierung im Jahr 2020 auf Deutschlands Straßen unterwegs sein. Ein technisches Hindernis sind dabei nach wie vor die Batterien. Der damit verbundene geringe Aktionsradius der Elektroautos wird immer wieder als wesentlicher Kritikpunkt ausgemacht. Forscher des innBW-Instituts für Edelmetalle & Metallchemie (fem) wollen hier Fortschritte erzielen. In enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) will das fem Lithium-Schwefel-Batterien voranbringen, die als aussichtsreiche Kandidaten für die Nachfolge der bisher vorherrschenden Lithium-Ionen-Batterien gelten. Dazu entwickeln sie derzeit eine Software, die das Verhalten der neuen Akkus simulieren soll.

Seit gut drei Jahren forschen die Elektrochemiker am fem in Schwäbisch Gmünd auf dem Gebiet der Batterietechnik. „Damit die neuartigen Batterien in fünf bis zehn Jahren ihren Siegeszug antreten können, müssen Materialwissenschaftler und Ingenieure eng kooperieren“, sagt fem-Forscherin Dr. Seniz Sörgel. Im Zentrum steht eine von den IWES-Forschern aus Kassel entwickelten Batterie-Software, die Herstellern dabei hilft, die Leistungsfähigkeit ihrer Batteriesysteme zu optimieren und die Auswirkungen von technischen Veränderungen bereits am Computer zu überprüfen. Darüber hinaus können die Auswirkungen verschiedener Zustände der Batterie wie Temperatur, Entladung oder Verschleiß auf das reale Fahrzeugverhalten erforscht werden. Die Ergebnisse sind so genau, dass die von der Software simulierten Daten von tatsächlichen Messergebnissen kaum abweichen.

Die Software existiert bisher für Lithium-Ionen- und herkömmliche Blei-Säure-Batterien. Die Forscher des fem und des Fraunhofer IWES wollen nun auch eine Variante für Lithium-Schwefel-Systeme entwickeln. „Dabei ergänzen sich die Erfahrungen aus der elektrochemischen Laborarbeit am fem und die Expertise des IWES geradezu ideal“, sagen Dr. Tatjana Dabrowski und Dr. Michael Schwalm vom IWES.   

Über das fem

Das unabhängige Forschungsinstitut fem entwickelt und optimiert Werkstoffe, Schichtsysteme und Prozesse im Auftrag der Wirtschaft und für die anwendungsorientierte Grundlagenforschung im Rahmen öffentlich geförderter Projekte. Hinzu kommen Dienstleistungen, Gutachten und Beratung in der Messtechnik, von der unabhängigen Schadensanalyse bis zur prozessbegleitenden Betreuung. Das Institut wurde im Jahr 1922 von der Industrie, dem Land Württemberg und der Stadt Schwäbisch Gmünd gegründet. 2012 feierte es sein 90-jähriges Jubiläum.

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