Elektroautos: Leichtere Batteriegehäuse sorgen für mehr Reichweite und weniger CO2-Ausstoß

Innerhalb der Automobilbranche vollzieht sich nach und nach eine Prioritätenverschiebung. Während die Batterie bei einem Auto mit Verbrennungsmotor nur eine Nebenrolle spielt und von Zeit zu Zeit einfach ausgetauscht werden kann, ist der Akku bei einem Elektroautos das entscheidende Element. Denn zum einen ist er das mit Abstand teuerste Bauteil. Zum anderen entscheidet er über die Reichweite des Autos. Diese wiederum stellt für viele Kunden einen wichtigen Punkt im Rahmen der Kaufentscheidung dar. Forscher in aller Welt arbeiten daher an besseren, leistungsfähigeren und im besten Fall noch günstigeren Batterien. Bisher konzentrieren sie sich vor allem auf das Innenleben der Batterie – also etwa die Batteriezellen. Diese können aber nicht einfach so im Fahrzeug installiert werden. Stattdessen sind sie von einem Gehäuse umgeben, das zahlreiche wichtige Funktionen übernimmt. So soll etwa eine Überhitzung ebenso verhindert werden wie eine Beschädigung bei Unfällen.

Die CO2-Emissionen könnten sich um fünfzehn Prozent reduzieren

Bisher allerdings sind die Gehäuse weitgehend funktional konstruiert. Sie bringen deshalb auch vergleichsweise viele Kilogramm auf die Waage, was den ohnehin schon nicht leichten Akku noch einmal schwerer macht. Forscher des Fraunhofer Instituts haben sich nun die Frage gestellt, ob es in diesem Punkt nicht noch Verbesserungspotenzial gibt. Das in diesem Jahr gestartete Forschungsprojekt hat bereits einige interessante Ansätze zur Gewichtsreduktion entdeckt. Die beteiligten Ingenieure sind sich daher sicher, dass es gelingen wird, neue funktionale Leichtbauweisen zu integrieren. Dies würde nicht nur die Batterie leichter machen, sondern brächte auch eine CO2-Einsparung von rund fünfzehn Prozent mit sich. Außerdem würde eine leichtere Batterie dafür sorgen, dass der Stromverbrauch während der Fahrt sinkt. Dementsprechend würde sich die Reichweite selbst bei gleichbleibender Akkuleistung erhöhen. Bei diesen potenziellen Vorteilen ist es kein Wunder, dass auch zahlreiche Unternehmen aus der Industrie sich in das Forschungsprojekt einbringen.

Funktionsintegrierte Strukturen bringen eine Reihe von Vorteilen mit sich

Neben der schlichten Verwendung von leichteren und dennoch stabilen Materialien, haben die Forscher zudem noch einen zweiten Weg entdeckt, die Funktionalität zu erhöhen und das Gewicht zu reduzieren: Sie setzen auf sogenannte funktionsintegrierte Strukturen. Vereinfacht ausgedrückt geht es darum, Aufgaben, die bisher von verschiedenen Modulen innerhalb der Batterie übernommen wurden zusammenzufassen und bestenfalls in einem Bauteil zu integrieren. Ein Beispiel dafür: Die Forscher haben eine Bodenplatte entwickelt, die gleichzeitig auch als Kühleinheit fungiert. So wird die Batterie vor Überhitzung geschützt und an anderer Stelle kann auf Kühlelemente verzichtet werden. Im Idealfall reduziert sich zudem auch der Energiebedarf für die Kühlung der Batterie, was ebenfalls eine höhere Reichweite zur Folge hätte. Die Forscher gehen zudem davon aus, dass ihre Herangehensweise auch bei den Ladezeiten und der Leistung pro Masse positive Effekte mit sich bringt. Abgeschlossen wird das Forschungsprojekt aber erst im Jahr 2024 sein.

Via: Fraunhofer