Inhalte des Forschungsschwerpunktes "Energiespeicher"

Die aus heutiger Sicht entscheidende Komponente für einen nachhaltigen Erfolg elektrischer Mobilität ist ein geeigneter Energiespeicher. Um die vom Kunden erwartete Verfügbarkeit seines Fahrzeugs zu gewährleisten, ist eine starke Steigerung der mobil nutzbaren Energiemenge notwendig. Dies kann durch Erhöhung der Speicherkapazität der eingesetzten Energiespeicher erfolgen oder durch ihre effizientere Nutzung. Verluste bei Umspeichervorgängen oder bei der Wandlung mitgeführter chemisch gespeicherter Energie in elektrische Energie müssen minimiert werden. Die Leistungs- und Energiedichte von elektrischen Speichern verhalten sich gegensinnig, d.h. eine höhere Leistungsdichte wird mit einer niederigeren Energiedichte erkauft. Sie verdeutlicht den Konflikt zwischen Energie- und Leistungsdichte, entsprechend Reichweite und Fahrleistung. Neuere Energiespeicher bieten bei gleicher spezifischer Leistung einen gestiegenen spezifischen Energieinhalt. Diese Entwicklung weiter voranzutreiben ist entscheidend, um Elektrofahrzeuge in Serie marktfähig zu machen. Die heute verfügbaren Speicher für elektrische Energie können mit einer maximalen Energiedichte von etwa 330 Wh/kg nicht mit fossilen Brennstoffen mit einer Energiedichte von über 10 kWh/kg konkurrieren. Trotz vieler Vorteile, die sich durch Möglichkeiten zu rekuperativem Fahrbetrieb oder günstigerem tank-to-wheel Wirkungsgrad ergeben, besteht hier ein erheblicher Forschungsbedarf, um reinen Elektroantrieb alltagstauglich zu machen. Der Wissensvorsprung, den sich insbesondere asiatische Länder durch die langjährige Nutzung moderner Batterietechnologie im Bereich mobiler informationstechnischer Geräte geschaffen haben, muss von Deutschland als Wissenschaftsstandort möglichst schnell aufgeholt werden.