Tesla-Forschung: Hightech-Batterien sollen für besseres Klima sorgen
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Tesla-ForschungHightech-Batterien sollen für besseres Klima sorgen

Batterien gibt es schon lange. Jetzt sollen sie weiterentwickelt werden, um fossile Brennstoffe vielerorts komplett zu ersetzen.

von
Seth Borenstein
AP

Batterien sind eine der Schlüsseltechnologien zum Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energien. Wenn sie billiger werden und mehr Energie speichern können, werden Elektroautos oder von Wind und Sonne gespeiste Häuser rentabler. Um solche Lösungsansätze geht es an der UN-Klimakonferenz, die kommende Woche in Paris beginnt.

«Wenn man es mit dem Abschied von fossilen Brennstoffen bei der Energieversorgung von Häusern, Städten oder Staaten ernst meint, kann man das nicht ohne Energiespeicherung tun», sagt Jay Whitacre von der Carnegie-Mellon-Universität. Auch der ehemalige US-Vizepräsident Al Gore, «Science»-Herausgeberin Marcia McNutt und andere sehen in besseren Batterien die Zukunft.

Tesla vorn mit dabei

Seit mehr als 200 Jahren gibt es sie, dieses Jahr hat die Technologie nochmals einen riesigen Schritt nach vorn gemacht. Im Oktober verkündeten Forscher, sie hätten eine Batterie gebaut zu haben, die eine zehnmal so hohe Dichte hat wie die besten existierenden Batterien. Im September gewann Erfinder Whitacre einen Förderpreis in Höhe von 500'000 Dollar für seine umweltfreundliche Batterie auf Wasserbasis. Und im April kündigte Elon Musk an, dass sein Unternehmen Tesla Motors mit High-Tech-Batterien für Häuser mit Solarpanelen auf den Markt gehe, mit denen Strom für die Nacht und für wolkige Tage gespeichert werden kann.

«Die Geschwindigkeit der Innovationen scheint zuzunehmen», sagt JB Straubel, Cheftechniker und Co-Gründer von Tesla.«Wir sind gerade ungefähr an dem Punkt, wo die Leistung und Lebensdauer von Batterien etwa jene von fossilen Brennstoffen erreicht. Wenn man das verdoppeln kann, sind die Aussichten rosig.»

Teslas «Gigafactory»

In seiner riesigen «Gigafactory» produziert Tesla sogenannte Powerwalls für die Verwendung in Häusern. Die Nachfrage ist so gross, dass man mit der Produktion nicht mehr nachkommt.

So stellte Tesla-CEO die Powerwalls der Öffentlichkeit vor. (Video: Youtube/VideoMisery)

Im November kündigte ein Versorger in Texas an, dass er seinen Kunden Windenergie in der Nacht kostenlos anbiete, weil sie nicht gespeichert werden könne. Das ist der Punkt, an dem Tesla ansetzen will. Nicht nur bei Autos, sondern auch bei Häusern. In zehn Jahren soll es nach Straubels Einschätzung deutlich billiger und sauberer sein, Energie aus Wind und Sonne zu erzeugen und in Batterien zu speichern, als Kohle, Öl oder Gas zu verwenden.

«Was die Situation geändert hat, ist die ‹Gigafactory›», sagt Venkat Srinivasan, stellvertretender Direktor des Gemeinschaftszentrums für Energiespeicherungsforschung am Lawrence Berkeley National Lab, «vor zwei Jahren hätte noch niemand geglaubt, dass jemand fünf Milliarden Dollar in eine grosse Batterienfabrik investieren würde.»

Tesla setzt auf existierende Technologien, die in Massenproduktion gefertigt und vermarktet werden. Das ist der eine bedeutende Wandel in der Branche. Der andere ist die Arbeit, um die Batterien selbst noch effizienter zu machen.

Viel Geld wird investiert

Der Erfinder der Lithium-Ionen-Batterie, John Goodenough von der Universität von Texas, plant Batterien auf Sodium-Basis, ein Element, das reicher vorhanden ist und das schneller aufgeladen werden kann.

«Ich hoffe jetzt, dass ihr euch selbst von eurer Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen befreien könnt», erklärte er im Oktober, als er von Israel mit einer mit einer Million Dollar dotierten Auszeichnung für die Förderung alternativer Energieträger geehrt wurde. «Ich glaube, im kommenden Jahr wird es einen Durchbruch geben», sagte er weiter, «ich bin hoffnungsfroh, aber wir sind noch nicht ganz so weit.»

«Fortlaufende Revolution»

Glenn Amatucci von der Rutgers University spricht von einem «Rennen gegen die Zeit. Jeder Tag, jede Stunde ist entscheidend dafür, dass man vorankommt.» Bei Goodenough ist die Eile besonders gross: Er ist bereits 93 Jahre alt.

Weltweit tüfteln zahlreiche Forscherteams an verschiedenen neuen Batterien. Eines der vielversprechendsten Materialien ist ein Lithiumoxid, das fünf- bis zehnmal mehr Energie speichern kann als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.

Allerdings gibt es hier noch eine Reihe von Hindernissen. Die Technik ist vielversprechend, doch bis zu einer kommerziellen Nutzung werden laut Grey noch mindestens sieben bis zehn Jahre vergehen. Andere Wissenschaftler forschen an Batterien auf Wasser- oder Magnesium-Basis.

Tesla hat laut Straubel alle verschiedenen Batterien-Optionen im Blick. «Es ist eine fortlaufende Revolution», sagt er, «das ist der kritische Teil in dem gesamten Puzzle, bei dem es darum geht, die Verbrennung fossiler Energieträger komplett zu stoppen.»

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