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Lithium-Akkus für Elektroautos

Akkus, die auf dem Element Lithium basieren, sind die derzeit leistungsfähigsten Stromspeicher für Elektroautos. Für Kleingeräte sind Lithium-Akkus schon seit den 1990er Jahren im Einsatz, doch für ein Elektroauto wird eine längere Lebensdauer (10 Jahre) und absolute Sicherheit (auch bei schweren Unfällen) erwartet. Daher wird versucht, durch geeignete Wahl von Materialien, die es neben dem Lithium in dem Akku auch gibt, und durch entsprechende Konstruktion einen maßgeschneiderten Akku für Elektroautos zu entwickeln. Durch die vielen noch ungetesteten Varianten gilt der Lithium-Akku als aussichtsreichster Kandidat für die Zukunft von Akkus für Elektroautos.

Gefahren

Laptop- und Handy-Hersteller mussten ihre Geräte zurückrufen, weil der eingebaute Lithium-Akku abbrennen kann, wenn er sich überhitzt. Diese Gefahr besteht z. B. dann, wenn durch Feuer oder Gewalt die Trennung zwischen Plus und Minus im Akku verloren geht. Es kommt dann zu einem inneren Kurzschluss, der den Akku im schlimmsten Fall explodieren lässt. Aus diesem Grund dürfen Lithium-Akkus in einer Größe, wie sie für Elektroautos benötigt werden, nicht per Flugzeug transportiert werden.^[1]

Brennende Lithium-Akkus können giftige Dämpfe produzieren. Das Löschen ist selbst für die Feuerwehr "kompliziert", aber grundsätzlich kein Problem: Im Praxistest des Deutschen Kraftfahrzeug-Überwachungsvereins (Dekra) konnte ein brennender Lithium-Akku eines Elektroautos problemlos – sogar mit Wasser! – gelöscht werden. Nur Lithium-Batterien, die nicht wieder aufladbar sind, darf man im Brandfall keinesfalls mit Wasser löschen, weil dieses mit dem Lithium explosionsartig reagieren würde.

In Crashtests schneiden Elektroautos so gut wie herkömmliche Autos ab. Ich erwarte, dass Elektroautos üblicherweise sicher sind. Die Fälle von Akku-Bränden in Elektrofahrzeugen sind überschaubar und geben keinen Anlass zu Panik. Ein Restrisiko wird natürlich immer bestehen. Das gilt allerdings auch für konventionelle Autos: Bei denen ist die Brandgefahr sogar deutlich höher.

Beim klassischen Verbrennungsmotor gelten 90 Fahrzeugbrände pro einer Milliarde gefahrener Kilometer als normal. Rechnet man sechs abgebrannte Teslas auf ihre 3 Milliarden zurückgelegten Kilometer um, kommt man auf nur zwei Brände pro einer Milliarde Kilometer.

Energieeffizienz

Die Verluste beim Laden von Lithium-Akkus werden mit rund 10% beziffert. Tatsächlich gemessene Werte sind bei den heute in Elektroautos eingebauten Lithium-Akkus tw. deutlich schlechter:

Für eine umfassendere Betrachtung der Energieeffizienz muss auch die graue Energie, die der Akku bei der Herstellung verbraucht hat, mitgezählt werden.

Kosten

2013 waren Akkus für Elektroautos um rund 250 €/kWh erhältlich. Man muss aber dazusagen, dass bei diesem Preis die Hersteller Verluste machen.

Schon allein wegen des hohen Materialverbrauchs des mindestens 5 kg/kWh schweren Akkus, und weil 25% der Kosten eines Lithium-Akkus auf Rohstoffe und Standardteile zurückgehen,^[3] ist in der Zukunft keine extreme Verbilligung zu erwarten, außer es werden bahnbrechende, jetzt noch nicht absehbare Erfolge bei der Suche nach besseren und billigeren Lithium-Akkus erzielt.

Mein Fazit

Der Lithium-Akku muss in allen Bereichen noch deutlich besser werden, bevor er die große Lösung für den Massenmarkt werden kann:

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Quellen

Seite erstellt am 18.1.2012 – letzte Änderung am 22.1.2020