Der lange Weg zu neuen Batteriezellen führt über gezielte Forschung. In Deutschland nimmt das Center for Electrochemical Energy Storage (CELEST) in Ulm jetzt eine führende Stellung ein.
Der Realität ein Stückchen näher
Batterieforschung auf höchstem Niveau
Am 27.3.2019 wurde in Ulm das Center for Electrochemical Energy Storage (CELEST) Ulm & Karlsruhe offiziell gestartet. Das Zentrum bezeichnet sich als größte deutsche Forschungsplatt- form in der elektrochemischen Ener- gieforschung. Am CELEST werden Forscher verschiedener Disziplinen hochleistungsfähige und umwelt- freundliche Energiespeicher entwi- ckeln. Gründer der Plattform sind das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Universität Ulm und das Zen- trum für Sonnenenergie- und Wasser- stoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). Die Labore des Helmholtz-Insti- tuts Ulm sowie das ZSW Labor für Batterietechnologie sind modernst ausgestattet. Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) wurde im Januar 2011 vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) als Mitglied der Helmholtz-Ge-
meinschaft in Kooperation mit der Uni- versität Ulm gegründet. Mit dem Deut- schen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie dem Zentrum für Sonnen- energie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sind zwei weitere renommierte Einrichtungen als assoziierte Partner in das HIU einge- bunden. Das internationale Team aus rund 120 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern forscht im HIU an der Weiterentwicklung der Grundlagen von zukunftsfähigen Energiespeichern für den stationären und mobilen Einsatz. POLiS, Post Lithium Storage Das standortübergreifende Exzellenz- cluster Post Lithium Storage (POLiS) wird für zunächst sieben Jahre mit rund 50 Millionen Euro gefördert. CELEST bündeln 29 Institute und 45 Arbeits-
gruppen der Partnereinrichtungen ihre Kompetenzen – von der Grundlagen- forschung über die praxisnahe Entwick- lung bis zur Batterieproduktion. Mit den Forschungsfeldern „Lithium-Ionen- Technologie“, „Energiespeicherung jen- seits von Lithium“ sowie „Alternative Techniken zur elektrochemischen Ener- giespeicherung“ deckt CELEST rele- vante Forschungsthemen der elektro- chemischen Energiespeicherung ab. Anders als viele Batterien, die heute Laptops, Smartphones, Elektroautos und Flugzeuge antreiben, sollen diese künftigen Energiespeicher ohne die
endlichen Elemente Lithium und Kobalt auskommen. ZSW, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Das Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Würt- temberg (ZSW) gehört zu den führenden Instituten für angewandte Forschung auf den Gebieten Photovoltaik, Bat- terien, Brennstoffzellen, regenerative Kraftstoffe sowie Energiesystem- analyse. An den drei ZSW-Standorten Stuttgart, Ulm und Widderstall sind 250
Am Raster-Elektonenmikroskop zur Untersuchung einer Metallstruktur
27.03.2019
Doktorand vom KIT untersucht die elektrochemischen Eigenschaften unterschiedlicher Materialien für neue Energiespeicher
Foto: H.Penner
Foto: H.Penner
Wissenschaftler, Ingenieure und Tech- niker beschäftigt. Hinzu kommen 90 wissenschaftliche und studentische Hilfskräfte. Das ZSW ist Mitglied der Innovationsallianz Baden-Württemberg (inn BW), einem Zusammenschluss von 13 außeruniversitären, wirtschafts- nahen Forschungsinstituten.
der Lithium-Sulfit-Zellen, so Oxis, sei sogar eine Energiedichte von bis 2500 Wh/kg möglich. Oxis- Zellen besitzen eine Entladungs- tiefe von 100% und bleiben bei Überladung sicher. Li-Ionen-Ak- kus können durch Tiefentladung beschädigt werden! Oxis liefert
seine Zellen auch an das Jet Pro- pulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, wo sie un- ter verschiedenen Bedingungen ausgewertet werden. Die Zellen werden auf ihre Energiedichte, Niedertemperaturleistung, Zyk- luslebensdauer, Selbstentladung und Kalenderlebensdauer unter- sucht. Airbus, Siemens, Daimler- Benz und Porsche in Deutsch- land sind bereits ebenfalls Kun- den. Eine enge Zusammenarbeit besteht mit dem Fraunhofer Insti- tut. Im Moment kann man bei den bescheidenen Fertigungskapazi- täten bis zur einer halben Million Zellen fertigen. Bis 2025 möchte man das auf 5 Millionen Zellen steigern. Zweifelsohne wird das auch andere Hersteller auf den Plan rufen, die an diesem lukrati- ven Wettbewerb mit teilhaben möchten.
Leistungs- und Qualitätsanforde- rungen erfüllt, um die Effizienz für zukünftige Elektroflugzeuge zu steigern.“ Oxis, schon länger in der Batterieforschung tätig, baut zurzeit in Brasilien mit dem dortigen Partner Codemig, eine Fertigungsanlage auf. Auf Basis
Über 50% leichter
Oxis Energy Oxis Energy
Foto: Bye Aerospace
07.11.2019
Am 6. November 2019 beschlos- sen der britische Zellenhersteller Oxis Energy und der amerikani- sche Flugzeugbauer Bye Aero- space ein 12-monatiges Koopera- tionsprogramm, um die mit dem Flugzeugtyp eFlyer 2 demnächst die erweiterte Flugerprobung beginnen wollen. Es ist primär darin vorgesehen, von den bisher eingesetzten Zellen auf die Lithi- um-Schwefel-Zellen umzusteigen, die bereits über 500 Wh/kg und das bei einer Kapazität von 20 Amperestunden bieten. Huw Hampson-Jones, CEO von OXIS, sagte: „Wir glauben, dass diese Zusammenarbeit Bye Aerospace das Vertrauen geben wird, dass die Systeme von Oxis Li-S die Batterietechnologie liefern wer- den, die die anspruchsvollen
Oxis Energy und Bye Aerospace beschließen Kooperation
Als führende Forschungsorganisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa sind die Fraunhofer Institute Bindeglieder zwischen Forschung und Industrie. Sie entwerfen Produkte und verbessern Verfahren. Als jüngst die australische Monash Universität die Nachricht über demnächst verfügbare Lithium-Schwefel Batterien verbrei- tete, wurde man in Europa hellhörig. Angeblich sollten Autos damit Reich- weiten von 1000 Kilometer erreichen, was einer Vervierfachung herkömmli- cher Batterien bedeuten würde. Proto- typ-Zellen wurden zwar auch vom deutschen Forschungs- und Entwick- lungspartner Fraunhofer IWS in Dres- den hergestellt. Die Dresdner Forscher bestätigen auch das grundsätzliche Potenzial der Lithium-Schwefel-Tech- nologie, dämpfen aber die Hoffnung auf eine baldige Kommerzialisierung.
Die Technik sei sehr vielversprechend, befinde sich allerdings noch in der Entwicklung. „Erste Anwendungen werden dort gesehen, wo es um gerin- ges Gewicht geht, das gilt beispiels- weise in der Luftfahrt“, sagte der Lei- ter der Abteilung chemische Ober- flächen- und Batterietechnik am IWS, Holger Althues. Sein Team erforscht die Technik seit Jahren. Lithium- Schwefel-Zellen können bei gleichem Gewicht mehr Energie speichern als Lithium-Ionen-Akkus, sind dabei aller- dings größer. Der Vorteil der Lithium- Schwefel-Batterien sind die deutlich niedrigeren Kosten, auch das Gewicht ist geringer. In solchen Zellen besteht die Kathode aus einem Gemisch von Schwefel und Kohlenstoff und ersetzt die bisher vorherrschenden Kathoden aus Nickel, Mangan und Kobalt. „Das eröffnet das Potenzial für eine kosten-
günstige Zelle: Schwefel ist im Gegen- satz zu Nickel und Kobalt ein Abfall- produkt und weltweit verfügbar“, sagt Althues. Die Technologie hat sich aber noch nicht durchgesetzt, weil Proble- me mit der Stabilität der Kathode noch nicht gelöst waren. Beim Laden und Entladen dehnt sich diese deutlich stärker aus (bzw. zieht sich zusam- men), was zu feinen Rissen im Material und damit zu einem höheren Ver- schleiß führt. Das mit Dresden ver- netzte Stuttgarter Fraunhofer Institut IPA hat unter Federführung von Airbus und mit erhebliche Förderungsmitteln die Aufgabe übernommen, neben der Verbesserung der Kathode aus Schwe- fel und Kohlenstoff mit Hilfe neuer Ver- arbeitungsverfahren und der Erpro- bung von Hybridsystemen für den Elektrolyten – also der Mischung von Flüssig- und Fest-Elektrolyt –die Her- stellung der Lithium-Metall-Anode durch einen neuen, elektrochemischen Prozess zu übernehmen. Eines der Kernthemen des Projekts. Bisher werden Li-Metall-Anoden mit Hilfe von gewalzten Li-Folien herge- stellt. Diese können heute jedoch noch nicht viel dünner als 30 Mikrometer hergestellt werden, denn Lithiummetall neigt dazu, an anderen Oberflächen zu kleben. Deswegen muss eine gewisse Dicke für eine minimale mechanische Stabilität gegeben sein. Weil 30 Mikro- meter jedoch oft mehr sind, als die Zelle elektrochemisch benötigt, schleppen diese Zellen unnötiges Gewicht und damit unnötige Kosten mit. Um dies zu ändern, arbeitet die
Abteilung Galvanotechnik des Fraun- hofer IPA an einem elektrochemischen Prozess, mit dem beliebig starke Lithi- umschichten in einem Schritt auf Me- tallfolien aufgebracht werden können. Sowohl in Stuttgart als auch in Dres- den gibt man sich aber zurückhaltend. Frühestens 2022 werde man so weit sein, die bereits sehr seriennahen Er- gebnisse können dann als Prototypen an die Batterieforschungsfabrik in Münster übergeben werden. All dies zielt letztlich darauf, eine eigene Groß- produktion von Batteriezellen in der Bundesrepublik aufzubauen. 360 Wh/kg dann das Ziel bei deutlich über 1000 Ladezyklen. Davon ist Oxis in England noch meilenweit entfernt. Ihre Zellen schaffen gerade mal 75 Ladezy- klen.
Fraunhofer Institute in Dresden und Stuttgart treiben die Entwicklung den Li-S-Zellen massiv voran
Schichtdicken sind Problemzonen
Herstellung der Lithium-Batterie-Elektroden im Pilotmaßstab bei Fraunhofer Institut IWS in Dresden
Anode im Schmelzverfahren hergestellt
Macroaufnahmen: Trockenfilmverfahren
Fotos: Fraunhofer
Fotos: Fraunhofer IWS
21.01.2020
Fraunhofer IWS Fraunhofer IWS Fraunhofer IPA Fraunhofer IPA Arbeiten unter Schutzatmosphäre
Höhere Dichte dank Silizium
Das niederländische Start-up Ley- denJar eröffnete eine Pilotanlage zur Herstellung von Batterien der neuen Generation, die bis zu 50 Prozent mehr Energie speichern. Mit der Pilotanlage, die Mitte 2020 voll in Betrieb genommen werden soll, will man demonstrieren, dass die neuen verbesserte Zellen zum gleichen Preis wie herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien hergestellt werden können. Die höhere Ener- giedichte des Energiespeichers ist auf die von der Firma LeydenJar
patentierte poröse Siliziumstruk- tur bei den Anoden zurückzufüh- ren. Das Projekt wurde von der Europäische Union zusammen und anderen Investoren mit vier Millionen Euro gefördert.
22.11.2019
LeydenJar LeydenJar
Foto: LeydenJar
Forscher am KIT in Karlsruhe haben nach einem neuen Verfah- ren nachweisen können, wie man aus salzhaltigen Tiefengewässern im Oberrheingraben Lithiumionen aus dem Thermalwasser heraus- fil-tern kann und wie in einem zweiten Schritt Lithium als Salz ausgefällt werden kann. Das inzwischen patentierte, nach sei- nen Erfindern benannte Grimmer- Saravia-Verfahren soll nun in einer ersten Versuchsanlage umgesetzt werden, um daraus
Lithiumkarbonat bzw. Lithiumhy- droxid zu gewinnen. Wenn die Versuche erfolgreich sind, ist der Bau einer Grossanlage geplant. Möglich wäre dann eine Produk- tion von mehreren hundert Ton- nen Lithiumhydroxid pro Jahr pro Geothermie-Anlage. Nach aktuel- ler Datenlage belaufen sich die Potenziale im Oberrheingraben auf deutscher und französischer Seite auf mehrere tausend Tonnen an förderbarem Lithium pro Jahr.
03.07.2020
KIT KIT
Deutsches-Lithium aus den Tiefen des Oberrheingraben
Weltweit treiben Hersteller die Entwick- lung von Brennstoffzellen voran. Ein neues deutsches Konjunkturprogramm soll besonders die Wasserstofftechno- logie für den gesamten mobilen Be- reich beschleunigen helfen. Bislang gibt es nur das viersitzige Flugzeug HY4 des DLR in dem Wasserstoff, die Brennstoffzellen zur Stromerzeugung betreibt. Weitaus häufiger sind Anwen- dungen inLKW’s, Bussen und andere Nutzfahrzeugen.
systeme etwas mehr als die Hälfte aus- machen. Es funktioniert bei mehr oder weniger jeder realen Temperatur von - 50 bis +50 °C und darüber hinaus. Und während es sich zu diesem Zeitpunkt noch im Labor befindet, geht das Team davon aus, dass diese Brennstoffzellen etwa 20.000 Stunden ohne Wartung halten werden - ein weiterer sehr wich- tiger Faktor für zukünftige kommerziel- len Betreiber. Der Entwicklungsplan sieht für dieses Jahr noch vor, 15- bis 20-kW-Prototy-
Start-up Unternehmen weckt Hoffnungen für leichte und preiswerte Brennstoffzellen
Darin sieht das junge Start-up-Unter- nehmen HyPoint in Kalifornien eine große Chance für bestimmte Bereiche in der Luftfahrt, denn sie haben den riesigen Markt der eVTOL’s im Visier, deren Flugdauer mit heutigen Lithium- Ionen-Batterien zu stark begrenzt ist. Ihre Entwicklung konzentriert sich auf ein turbo-luftgekühltes Brennstoffzel- len-Design mit extrem hoher Energie-
dichte. Um diese Fluggeräte wirtschaft- lich zu betreiben, müssen sie den gan- zen Tag für den Einsatz verfügbar sein. Lange Ladezeiten, wie etwa für Batte- rien an den Ladestationen, stellen da- bei keine Lösung dar. Die Energiedichte des Gesamtsystems liegt bei etwa 960 Wh/kg, wobei Lithi- umbatterien normalerweise nur 250 Wh/kg hergeben und andere luft- und flüssigkeitsgekühlte Brennstoffzellen-
Versuchsstacks im kalifornischen Labor von HyPoint
pen zu bauen. Dem dann bis 2022 ein volleinsetzbares System mit 150-200- kW folgen wird. Bei Grossserienferti- gung werden sich die Preise zwischen 100 und 500 $/kW einpendeln, während flüssigkeitsgekühlte Systeme zwischen 300 und 600 $/kW liegen. Ihr zusätzli- cher Nachteil, sie müssen noch das komplette Kühlsystem mitschleppen.
Foto: Eviation
HyPoint HyPoint
Foto: HyPoint
05.06.2020
Zuerst eVTOL im Visier
Die Energiedichte von 960 Wh/kg schlägt bereits jedes Batteriesystem
100 $/kW als erreichbares Ziel
Foto: HiPoint
Versuchsmuster mit Wasserstofftank
HyPoint Brennstoffzellen-Stack
Drohne als Testmodul
Foto: HiPoint
Foto: HyPoint
haben „CryoFuselage“ in Kooperation mit der Universität Bayreuth hat das Entwicklungsziel kryogene Nieder- druck-Wasserstofftanks aus Faser- Kunststoff-Verbunden zu entwickeln und als strukturlasttragende Kompo- nente in die Flugzeug-Rumpfstruktur von elektrifizierten Flugzeugkonzepten zu integrieren. Im Rahmen der Quali- tätssicherung und Flugsicherheit sol- len die Tanks darüber hinaus durch die Einbettung von Sensoren die Prozess-, Schadens- und Füllstandsüberwahung für diese elektrifizierten Flugzeugkon- zepte ermöglichen. Die Motivation der Forschung ist die ef- fiziente Gestaltung der Speicherung von Wasserstoff und die funktionale Nutzung eines Wasserstofftanks inte- griert in die Struktur des Luftfahrzeugs. Ziel ist es, mittelfristig eine energieeffi- ziente und umwelt-schonendere An- triebsmethode bereit zu stellen. "Die Entwicklung von leichtbaugerech- ten Speichermöglichkeiten für Wasser- stoff leistet einen erheblichen Beitrag
zur klimaneutralen Mobilität und hilft die geforderten Klimaziele zu errei- chen“, erläutert Prof. Dickhut. Einen Wasserstofftank, der Strukturlas- ten des Flugzeugs aufnimmt und alle Kriterien der Dichtigkeit erfüllt, gibt es noch nicht. Anstatt 700 bar in einem herkömmlichen Wasserstofftank für Autos sollen im künftigen Wasser- stofftank für Flugzeuge nur rund 8 bar Druck herrschen. Dieser verminderte Druck wird durch Kühlen des Wasser- stoffs auf -253 Grad Celsius erreicht. Diese Tieftemperaturen stellen höchste Ansprüche an das Material und die Iso- lation des Tanks. Ziel ist es die richti- gen Materialien und Materialkombina- tionen zu finden und zu testen. Das Projekt läuft seit dem 01. Januar 2021 und ist für eine Dauer von zweiein- halb Jahren geplant. Das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Lan- desentwicklung und Energie fördert das Projekt. Kooperationspartner ist der Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe an der Universität Bayreuth.
Entwicklung von Wasserstoff-Niederdrucktanks
Wie lässt sich Wasserstoff in Luftfahrzeugen effizient einsetzen? Um diese Frage zu beantworten, müssen alle Flugzeugkomponenten auf einen reinen Wasserstoffantrieb hin ausgerichtet und konzi- piert werden. Und daran forschen auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Universität der Bundeswehr München. Prof. Tobias Dickhut von der Professur für Verbundwerkstoffe und Tech- nische Mechanik am Institut Aeronautical Engineering arbeitet an der Entwicklung und Qualifikation von kryogenen Niederdruck-Wasserstofftanks aus Faser-Kunststoff-Verbunden. Das Verbundvor-
Bild: DLR
19.03.2021
Lithium-Schwefel-Zellen auf dem Vormarsch
Foto: Oxis
27.04.2021
Oxis Oxis
chende Batteriesystemen Kunden und Partner für Tests zur Verfügung stellen. Oxis arbeitet bereits seit fast vier Jahren an der Entwicklung der Festkörper-Li-S- Technologie. Der technologische Durch- bruch dazu sei bereits vor drei Jahren gelungen. In Folge dessen habe Oxis neun neue Patentfamilien in diesem Bereich angemeldet. Dabei geht es offenbar um Festköper-Zellen und Quasi-Festkörper- Zellen. Die Quasi-Festkörper-Li-S-Zelle der ersten Generation mit einer Energiedichte von 450 Wh/kg bzw. 550 Wh/l soll ab dem Sommer 2022 ausgeliefert werden – bereits diesen Herbst sollen Proof-of-Concept-Zel- len an Kunden geliefert werden. Eine Erhö- hung der Energiedichte auf 550 Wh/kg bzw. 700 Wh/l wird für Herbst 2023 angestrebt. 2026 sollen 600 Wh/kg und 900 Wh/l er- reicht werden. Die Zell-Kapazität soll dabei zwischen 10 und 20 Ah liegen. Wie Oxis-CEO Huw Hampson-Jones mit- teilte, sind „Unsere Li-S-Zellen sicherer als Lithium-Ionen-Batterien, da der Schwefel
für das Lithium wie ein Passivator wirkt“. Oxis hat die Mechanismen perfektioniert, um auf dem Weg zum Rollout der Techno- logie 2021/2022 bessere Werte bei Sicher- heit und Haltbarkeit zu erreichen.“ Die Vorprodukte für die Quasi- und Festkörper- zellen sollen in der walisischen Fabrik Port Talbot hergestellt werden. Die Zellen selbst sollen dann in Brasilien in großen Stück- zahlen montiert werden. Oxis betont, dass seine Batterien bis zu 60 Prozent leichter als NMC-Zellen seien und ohne Materialien wie Kobalt, Mangan, Nik- kel oder Kupfer auskommen. Anwendungs- fälle für seine Zellen sieht Oxis besonders in der Luftfahrt, maritimen Anwendungen, dem Verteidigungs-Sektor und in Heavy Electric Vehicles. Über die Anzahl der mög- lichen Ladewiederholungen schweigt sich Oxis aber noch aus. Den letzten Angaben zufolge lag man gerade bei 80 oder 100. Das stellt einen Breiteneisatz etwa bei Schul- oder später auch Zubringerflugzeu- gen noch zu sehr infrage. QauntumScape
mit Vorkaufsrechten eingekauft, die sich mit ihrer Festkörper Batterie große Hoff- nungen machen. Leider gibt es bis heute noch keine verlässlichen Angaben über deren Leistungsfähigkeit. tige Verbesserung der Reichweite bieten sollen, ohne die Langlebigkeit des Packs zu beeinträchtigen. Das selbst entwickelte Festelektrolytmaterial, das eine sichere und zuver-lässige Zellleistung mit Elektro- den mit hoher Spannung und hoher Ener- giedichte ermöglichen soll, ist ebenso erfolgsversprechend wie die Ankündigun- gen von VW und BMW. So hat sich VW bei QauntumScape mit Vorkaufsrechten einge- kauft, die sich mit ihrer Festkörper Batterie große Hoffnungen machen. Leider gibt es bis heute noch keine verlässlichen Anga- ben über deren Leistungsfähigkeit.
Auf der Zielgeraden befindet sich der Lithi- um-Schwefel-Batteriespezialist Oxis Ener- gy. Das Unternehmen will ab Herbst dieses Jahres Festkörper-Li-S-Zellen und entspre-
Das Unternehmen Oxis Limted ist am 19.5.2021 in Insolvens gegangen. Mehr auf deren Website.
lionen Schweizer Franken getätigt. Die dort hergestellten Elektroden sollen erstmals auch in Richtung der Automobilbranche gehen, aber zusätzlich die Nachfrage be- stehender Kunden aus dem Non-Auto- motive-Bereich befriedigen. Battrion hat die „Aligned Graphite Techno- logie“ bereits patentieren lasse. Diese sorgt für eine verbesserte Mik-rostruktur auf der Anode. Das Verfahren soll die Lade- zeit im Vergleich zu Elektrofahrzeugen mit konventionellen Lithium-Ionen-Batterien deutlich reduzieren. Es besteht unter ande- rem auch eine enge Kooperative mit dem Bautechnologiekonzern Hilti, mit denen ein eigener Batteriezell-Prototyp kreiert wurde, der auf dieser neuartigen Technologie ba- siert. In Elektrogeräten wiesen sie laut dem Duo eine um bis zu 20 Prozent höhere Ent- ladeleistung auf als herkömmliche Zellen. Als weiteren Schritt kündigt Battrion Schritt an, seine Technologie tauglich zur Fertigung im GWh-Bereich machen zu wol- len. Dazu arbeite nach eigenen Angaben mit führenden Zellherstellern und OEMs in
verschiedenen Märkten an der Implemen- tierung der Technologie. Dr. Max Kory, Mitgründer und CEO von Bat- trion führte dazu aus: „Mit dem Betrieb der Anlage demonstrieren wir, wie diese Tech- nologie eingesetzt werden kann, um den CO2-Fußabdruck von Lithium-Ionen-Batte- rien zu reduzieren. Wir verfolgen dabei einen klaren Weg, um die Produktion der negativen Elektroden der Batterie bei stark reduziertem CO2-Ausstoß zu ermöglichen. Mit flockenförmigem Graphit lässt sich ca. 10.000 Tonnen CO2 pro GWh Batteriekapa- zität einsparen.“ Das ist in jedem Fall eine Ansage.
Neue Batterieelektroden aus der Schweiz
Das in Dübendorf ansässige Unternehmen Battrion, ein Batterie-Spinoff der ETH Zürich, hat eine Kleinserienfertigung für Batterieelektroden mit einer Kapazität von 20 MWh pro Jahr aufgebaut und dort nun auch die Produktion für erste Kunden aufgenommen. Battrion hat zum Aufbau der Produktion in Dübendorf eine Gesamtinvestition von drei Mil-
Foto: Battrion
27.04.2021
Battrion Battrion
Rahmen ihres Joint Ventures Ultium Cells bauen GM und LG derzeit bereits ein Batte- riezellenwerk in Ohio, dessen Fertigstellung für 2022 erwartet wird. Anfang März hatte GM zudem Berichte bestätigt, dass der Kon- zern eine zweite Batteriezellfabrik in den USA plane.
Festelektrolyt-ist das die richtige Richtung?
Foto: Battrion
27.04.2021
Factorial Energy Factorial Energy
tige Verbesserung der Reichweite bieten sollen, ohne die Langlebigkeit des Packs zu beeinträchtigen. Das selbst entwickelte Festelektrolytmaterial, das eine sichere und zuverlässige Zellleistung mit Elektro- den mit hoher Spannung und hoher Ener- giedichte ermöglichen soll, ist ebenso erfolgsversprechend wie die Ankündigun- gen von VW und BMW. So hat sich VW bei QauntumScape mit Vorkaufsrechten einge- kauft, die sich mit ihrer Festkörper Batterie große Hoffnungen machen. Leider gibt es bis heute noch keine verlässlichen Anga- ben über deren Leistungsfähigkeit. VW plant aber noch in diesem Jahr eine ei- gene Pilotanlage in Deutschland zu bauen und will diese später zu einer Gigafabrik ausbauen, um sich von den großen Zellen- herstellern unabhängig zu machen. Ähn- lich denkt man auch bei BMW, die mit Hyundai und Ford sich an dem Unterneh- men Solid Power beteiligt haben. Nun hat aber auch General Motors durch eine 139 Millionen US-Dollar schwere Investitions- runde in den Festkörperbatterie-Spezialis- ten SolidEnergy Systems (SES) beschleu- nigt. Im März hatte der US-amerikanische Autokonzern bereits eine Entwicklungsver- einbarung mit SES geschlossen. SES ist
Einen ganz anderen Weg verfolgt ein neu- gegründetes Unternehmen in den USA. Dies amerikanische Factorial Energy hat eine 40-Ah-Zelle mit Festelektrolyt ange- kündigt, die E-Autos zu einer um 20 bis 50 Prozent erhöhten Reichweite verhelfen soll. Zu dem Führungsteam und den Inves- toren des bisher unbekannten Unterneh- mens gehören einige in der Branche be- kannte Namen. Bei dem Zellentyp soll es sich dabei um einen speziellen Polymer- Separator handeln. Derzeit würden die Zellen auf eine gravimetrische Energie- dichte von 350 Wh/kg und eine volumetri- sche Energiedichte von 770 Wh/l kommen. Ziel seien 400 Wh/kg und 1000 Wh/l. Nach 460 Zyklen soll die Kapazität unter 80 Pro- zent fallen, die Zellen sollen mit 1C gela- den werden können. Das Material, bei dem man einen Durch- bruch erreicht habe, sei sicherer als her- kömmliche Lithium-Ionen-Technologie und ersetzt den brennbaren flüssigen Elektroly- ten durch einen sichereren, stabileren Fest-körperelektrolyten, der die Bildung von Lithiumdendriten auf Lithium-Metall- Anoden unterdrückt. Als einzige Zahl wird genannt, dass auf „Factorial Electrolyte System Technology“ (FEST) basierende Batterieplattformen eine 20 bis 50 prozen-
ein in Singapur ansässiges Spin-off des Massachusetts Institute of Technology (MIT). Neben General Motors gehören zu den Geldgebern der gerade abgeschlosse- nen Finanzierungsrunde auch bestehende Investoren wie SK, Temasek, Applied Ven- tures LLC, Shanghai Auto und Vertex. SES will mit diesen neuen Mitteln die Technolo- gieentwicklung und die Kommerzialisie- rung seiner Feststoffbatterien auf Lithium- Metall-Basis beschleunigen. Schon 2016 hatte SES eine Lithium-Metall- Akkutechnologie angekündigt, bei der die Anode durch eine extrem dünne Lithiumfo- lie ersetzt wird, wodurch die Energiedichte auf bis zu 500 Wh/kg deutlich vergrößert werden könnte. General Motors zeigt sich an der Technologie stark interessiert. SES plant die nächste Generation seiner Ultium- Batterien als Feststoffakku. Das heißt, dass man mit Lithium-Metall-Anode arbeiten wird. GM und SES planen bereits, in Woburn im US-Bundesstaat Massachusetts bis 2023 eine Prototyp-Produktionslinie für die Zellen aufzubauen. Bis Mitte des Jahr- zehnts wollen die beiden Partner die Kos- ten um bis zu 60 Prozent senken. Das tönt nach Hoffnung. Für die aktuelle Generation der Ultium-Zellen arbeitet GM bekanntlich mit LG Energy Systems zusammen. Im
Batteriezell-Produktion bei VW
ZSW ZSW
teme und Spezialist für Kabinen-Ausrüs- tungen. „Die Brennstoffzelle produziert Strom aus Wasserstoff und stellt damit die energeti- sche Grundlage des Propellerantriebes si- cher. Lithium-Ionen-Batterien liefern wäh- rend des Starts oder Steigfluges zusätzli- che Leistung, die benötigt wird, um die Rei- seflughöhe zu erreichen“, sagt Dr. Caroline Willich, Wissenschaftlerin vom Institut für Energiewandlung und -speicherung der Uni Ulm. Die Ingenieurin leitet gemeinsam mit ihrer Institutskollegin Dr. Christiane Bauer die Ulmer Teilprojekte. An der Uni soll unter anderem das Luftversorgungs- modul für die Brennstoffzellen entwickelt werden. „Die Brennstoffzellen, die hier zum Einsatz kommen, werden mit Druckluft be- trieben. Die Druck-Aufladung macht die Brennstoffzellen effizienter und ermöglicht höhere Leistungen. Dies ist besonders in Flugzeugen von großem Interesse, denn diese bewegen sich in großer Höhe und damit im Unterdruckbereich“, erläutert Wil- lich. Diehl Aerospace stellt dafür eine sogenann te Integrierte Modulare Avionik (IMA) zur Verfügung. Die Abkürzung bezeichnet eine modulare rechnergestützte Elektronikein- heit aus standardisierten Komponenten und Schnittstellen, die im Flugzeug dafür sorgt, dass die verschiedenen Systeme miteinander kommunizieren können. Das Institut für Technische Thermodynamik am DLR kümmert sich speziell um die Entwick-
lung des Brennstoffzellen- und Batteriesys- tems. Nach Ansicht der Uni ulm geht es letztend- lich um den Aufbau einer Gesamtsystem- kompetenz für Brennstoffzellen-Batterie- Hybride, die dazu beitragen wird, den Technologiestandort Deutschland zu stär- ken und neue Arbeitsplätze zu schaffen. Das Leistungsmanagementsystem, das ebenfalls an der Uni Ulm entwickelt wird, soll dabei in der Lage sein, auf die Anforde- rungen unterschiedlicher Flugprofile prä- zise und anwendungsnah zu reagieren. Ein ganz besonderes Alleinstellungsmerkmal am Brennstoffzellen-Forschungsstandort Ulm ist ein Teststand, der in eine klimati- sierte Unterdruckkammer integriert ist. So können ganze Antriebsstrangsysteme unter realistischen, flugrelevanten Bedingungen charakterisiert und getestet werden. MTU Aero Engines, führender deutscher Triebwerkhersteller, arbeitet an der Gesam- tintegration des Entwicklungskonzepts für Flugzeuge aus der Klasse der 19 bis 80 Sit- zer. Als Technologieträger ist zunächst eine Dornier Do-228. Die DLR-Ausgründung H2Fly widmet sich im Rahmen von EnaBle insbesondere der Klärung sicherheitstech- nischer Anforderungen und Fragen der Zulassung. H2fly betreibt derzeit am Flug- hafen das einzige in Deutschland wasser- stoffbetriebene Flugzeug HY4 auf Basis eines doppelrümpfigen Flugzeugs von Pipistrel.
Leistungsfähigere Hybridantriebsssysteme für zukünftige Verkehrsflugzeuge
Ein skalierbares Antriebsmodul für Flugzeuge ab 250 kW wird jetzt vom Bundesministeri- um für Wirtschaft und Energie mit 8 Millionen Euro gefördert. Beteiligt sind die Firmen Diehl Aerospace und MTU Aero Engines, die DLR-Ausgründung H2FLY und die Universi- tät Ulm. Diehl Aerospace obliegt im Forschungsverbund EnaBle die Leitung des Projekts. Ziel ist ein hochinnovatives Hybridantriebssystems für den Flugverkehr, das Brennstoff- zellen und Batteriesysteme vereint. „Wir arbeiten gemeinsam an der Entwicklung eines hybridelektrischen Antriebs beste- hend aus Brennstoffzelle, Batterie, Leistungselektronik und Power Management System. Das konkrete Ziel, das wir dabei erreichen wollen, ist die zeitnahe industrielle Umsetzung für leichte Motorflugzeuge mit bis zu 19 Sitzen“, erklärt Ronny A. Knepple. Der Ingenieur verantwortet den Bereich Energiesysteme bei der Diehl Aerospace. Das Unternehmen, das den Forschungsverbund EnaBle koordiniert, ist Technologieführer für Avionik-Sys-
Foto: Elvira Eberhardt / Uni Ulm
Brennstoffzelle in der klimatisierten Unterdruckkammer bei der Testvorbereitung. Dr. Christiane Bauer (links) und Dr. Caroline Willich beim Aufbau.
27.04.2021
Diehl Energiesysteme Diehl Energiesysteme
Forscher entwickeln 560 kWh/kg-Zelle in Ulm
In Ulm, einem der dort größten europäischen Batterieforschungszentren wurden bahn- brechende Entwicklungen am dortigen Helmholtz-Institut Ulm (HIU) in die Wege geleitet. Das dortige HIU wurde 2011 aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) als Mit- glied der Helmholtz-Gemeinschaft in Kooperation mit der Universität Ulm gegründet. Um die 130 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen dort die Grundlagen für zukunftsfähige Energiespeicher. Neue Wege zu gehen oder Bestehendes zu verbessern, ist erklärtes Ziel der Forscherinnen und Forscher.
Foto: HIU
17.08.2021
HIU-Ulm HIU-Ulm
Standard sind bei heutige Batterie-Zellen Leistungsdichten von 250 Wh/kg. Als Al- ternative bieten sich Lithium-Metall-Batte- rien an: Sie zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte aus, das heißt, sie speichern viel Energie pro Masse bzw. Volumen. Doch ihre Stabilität stellt eine Herausforderung dar – weil die Elektroden materialien mit gewöhnlichen Elektrolyt- systemen reagieren. Eine Lösung haben nun Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und am Helmholtz-Institut Ulm – Elektro- chemische Energiespeicherung (HIU) ge- funden. Wie sie im englischsprachigen Magazins Joule berichteten, setzten sie
eine vielversprechende neue Material- kombination ein. Sie verwenden eine kobaltarme, nickelreiche Schichtkatho- de (NCM88). Diese bietet eine hohe En- ergiedichte, denn mit dem üblicherwei- se verwendeten kommerziell erhältlich- en organischen Elektrolyten (LP30) lässt die Stabilität allerdings stark zu wünsch- en übrig. Die Speicherkapazität würde mit steigender Zahl der Ladezyklen sin- ken. Die Forschenden in Ulm verwende- ten daher stattdessen einen schwer- flüchtigen, nicht entflammbaren ioni- schen Flüssigelektrolyten mit zwei Anio- nen (ILE). „Mithilfe des ILE lassen sich die Strukturveränderungen an der nickel- reichen Kathode wesentlich eindämmen“, berichtet Dr. Guk-Tae Kim von der For- schungsgruppe Elektrochemie der Bat-
terien am HIU. Die Ergebnisse: Die Lithium-Metall-Batterie erreicht mit der Kathode NCM88 und dem Elektrolyten ILE eine Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm und das über 1 000 Ladezyklen. Dabei bleibt die Kapazität zu 88 Prozent erhalten. Die nickelreiche Kathode erlaubt, viel En- ergie pro Masse zu speichern, der ionische Flüssigelektrolyt sorgt dafür, dass die Ka- pazität über viele Ladezyklen weitestgeh- end erhalten bleibt. Die mit modernsten Forschungseinrichtungen ausgestattete Forschungsstelle weist aber ausdrücklich darauf hin, dass die Lithium-Metall-Zellen noch nicht serienreif sind. Nach Auskunft der Wissenschaftler könnten die in Ulm entwickelten Zellen auf den Standard-Pro- duktionslinien über die die Industrie nicht nur in Deutschland, sondern inzwischen weltweit verfügt, die Lithium-Metall-Zellen hergestellt werden. Bei entsprechendem Interesse seitens der Industrie solche Zel- len zu produzieren, könnte die Produktion
Höhere Leistung durch Materialmix
Serienreife in zwei bis vier Jahren
TU-München
Testanlage an der Uni München
in zwei bis vier Jahren beginnen. Die Ein- satzmöglichkeiten sind vielfältig. Dies be-sonders im Luftfahrtbereich, weil die Kapa-zität von Lithium-Metall-Zellen heutige Leistungsdichten mehr als das Doppelte übertrifft. Der Verzicht auf teures Kobalt und die Ver- wendung eines nicht so leicht entflammba- ren Elektrolyts sind weitere Aspekte für die Serienreifmachung für Lithium-Metall-Bat- terie auf Basis der nickelreichen Kathoden. Zellenhersteller werden abwägen, in wel- che neuen Technologien sie in kommen- den Jahren investieren. Aus deutschen Forschungskreisen ist gleichfalls zu hören, dass auch an der Magnesium-Batterie, ebenfalls in Ulm, geforscht wird. Und an #der deutschen Batterie-Forschungsfabrik in Münster sieht Professor Dr. Martin Win- ter, Leiter des Forschungszentrums MEET in erster Linie ebenso wie seine Kollegen in Ulm die schnelle Umsetzung der For- schungsergebnisse als größtes Hindernis. Die Forschungsfabrik, die aber ganz Deut- schland dienen soll, biete aber nun die Vor- aussetzungen für in Großserie gefertigte Batteriezellen „Made in Germany“.
Schafft die Festkörperzelle den Durchbruch?
Mehrere Unternehmen und For- schungsanstalten kündigen an, dass ihre Entwicklungen auf dem Sektor der Feststoffbatterien kurz vor der Serienreife stünden. Da ihre Separa- toren nicht mehr aus Elektrolyten, sondern aus Keramiken bestehen, seien sie unbrennbar, was nur die halbe Wahrheit ist, denn die Lithium- Anteile in der Batterie lassen sich nach wie vor entzünden. Solid Power aus dem US-Bundesstaat Colorado und Quantumscape aus San José in Kalifornien, die von BMW und VW sowie Letztere auch von Bill Gates
mit Millionen Dollar unterstützt werden, liefern sich unter den ganz großen Playern harte Presseduelle. VW ist sogar zu einem Drittel Anteilseigner von Quantumscape. So soll sich ein Akku in nur 15 Minuten auf 80 Prozent seiner Ladeleistung aufladen lassen, und selbst bei einer Temperatur unter 30 Grad Celsius soll der in seiner dop- pelt so starken Energiedichte (bis 500 Wh/kg) noch ohne große Leistungseinbußen funk- tionieren.
Foto: DLR
Foto: Messe-Friedrichshafen
Foto: Messe-Friedrichshafen
Foto: Airbus
Schweizer Batterien mit Pfiff
Foto: MagniX
27.04.2021
H55 H55
ebene. André Borschberg, Executive Chair- man von H55, kommentierte die Partner- schaft wie folgt: „Wir sind von der Vision von Harbor Air und MagniX, dem Pionier- geist und dem Engagement für eine sau- bere Luftfahrt angezogen worden. Die Zu- sammenarbeit wird unsere Synergien und Komplementaritäten nutzen. Wir alle ver- stehen, dass der Weg zur elektrischen Luft- fahrt kompliziert ist. Gleichzeitig wird un-
sere kombinierte Erfahrung durch die Bün- delung der Kräfte zu einer schnelleren Zer- tifizierung führen. Dies wiederum bietet eine schnelle und sichere Möglichkeit, den Markt zu erreichen und die elektrische Luft fahrt bekannt zu machen.“ H55 ging aus dem ersten Schweizer Elek- troflugprojekt hervor, das mit einem Sie- mens-Elektromotor 2017 als aEro1 (E- Version der deutschen Silence) mit einem schon sei-
Die drei Partner, Harbour Air in Vancouver- ver/Kanada, MagniX in den USA und H55 aus der Schweiz schmiedeten ein strategi- sches Bündnis, das 2019 begonnene Pro- jekt zur Umrüstung von den DeHavilland Beavers auf elektrische Antriebsstränge mit höherer Effizienz fortzusetzen. Ziel ist es, die bereits zahlreich durchgeführten Flugversuche, die mit den kompletten Antriebssträngen von Magnix geliefert wur- den, nun mit einem verbesserten Batterie- system von H55 auszustatten und die Wasserflugzeuge von Harbor Air in eine vollelektrische kommerzielle Flotte nach der Zertifizierung umzurüsten. H55 und die Ausgründung von Solar Impul- se wird seine bewährte modulare Batterie- technologie bereitstellen, um das Verhält- nis von Gleichgewicht zu Gewicht und Aus- dauer des eBeavers zu verbessern. Die Batteriemodule des Unternehmens haben eine der höchsten Energiedichten auf dem Markt und bieten dem eBeaver das gesam- te Energiespeichersystem und eine redun- dante Batterieüberwachung auf Zellen-
nerzeit sehr fortschrittlichen Batterie- Management-System (BMS) von sich reden machte. H55 erfuhr durch André Borschberg, der mit dem Solar Impulse die Welt umrundete, eine zusätzlich treibende Kraft. Das Unternehmen hat sich in einem Forschungs-Camp in Sion/Wallis etabliert, wo es sich auf komplette elektrische Antriebsstränge spezialisiert hat und diese auch für andere Hersteller anbietet. Die Weiter- führung der frühen Erfahrungen führ- ten inzwischen auch zur Elektrifizie- rung des Motorflugzeugs Bristell B23. Die drei international tätigen Partner sind nun bemüht, das eBeaver-Pro- gramm durch gemeinsame Anstren- gungen zu einer sauberen, effizienten und leisen kommerziellen Luftfahrt schneller durch die Zertifizierung schon im kommenden Jahr ans Ziel zu steuern.
„Wir haben vor einigen Jahren mit der Ar- beit an Hochspannungs-Li-Ion-Zellen be- gonnen“, erinnert sich Julien Laurent, Bat- terieprojektleiter bei Airbus, und für diesen Prototyp haben wir ihn komplett intern ent- wickelt.“ Die Basis sind Hochvolt-Systeme Er erklärt einige bemerkenswerte Merkma- le: „Unser Design bestand aus mehreren tausend Lithium-Ionen-Zellen, die verschie- dene Sicherheitsmaßnahmen enthielten, um ein thermisches Durchgehen zu verhin- dern – wie das Verbinden jeder Zelle mit Drahtverbindungen. Ein weiterer innovati- ver Teil ist das aktive Kühlsystem, das die optimale Temperatur für den normalen Be- trieb gewährleistet. Maßgeschneiderte Batteriemanage- ment-System zur Überwachung Darüber hinaus beinhaltet dieses Batterie- system auch ein maßgeschneidertes Batte- riemanagementsystem. Dank der integrier- ten Testfunktionen und der Möglichkeit, den Ladezustand anzuzeigen oder ob die Zellen neu ausbalanciert werden müssen, trägt dies dazu bei, den Wartungsaufwand zu minimieren.“ Die Hochvoltfähigkeit der Batterie in die- sem Zusammenhang ist einzigartig, da sie bis heute weder in der Luft- und Raumfahrt noch in der Automobilindustrie verfügbar ist. Insbesondere die schwereren Batterien,
die heute in Flugzeugen verwendet wer- den, haben normalerweise eine recht nied- rige Spannung – 28 VDC – und ihre geringe Energiedichte bedeutet, dass sie haupt- sächlich zum Starten der APU und für Notfälle verwendet werden. Darüber hinaus basieren die meisten davon auf Nickel- Cadmium (NiCad), das gemäß der REACH- Verordnung der EU bald alternativen umweltverträglichen Batterie-Chemien wie Lithium-Ionen weichen muss. Batterien aus dem Automobilbereich erweisen suich als ungeeignet Was die Automobilindustrie betrifft, so wer- den zwar derzeit Batterien zum Antrieb von Elektroautos verwendet, diese waren je- doch zu sperrig und schwer für die Ver- wendung in der Luft- und Raumfahrt. Kurz gesagt, es gibt derzeit keine autarken Bat- teriesysteme von der Stange, die den An- forderungen an Sicherheit und Leistung in der Luftfahrt erfüllen können. Nach der Zellauswahl und der anschließen- den Designintegration für EcoPulse wer- den in Kürze mehrere Prototypen/Muster- batterien in Toulouse nach strengen Luftfahrtstandards getestet. Diese Tests werden Leistung sowie Umwelt- und Sicherheitsattribute bewerten, sodass das Team sicher sein kann, dass es sich nach dem Einbau in das EcoPulse-Flugzeug ord- nungsgemäß und sicher verhalten wird.
seinem Werk in Filton, Großbritannien, erfolgreich die EcoPulse-Windkanal- tests durch. Diese Tests bewerteten die Leistungsmerkmale des Propellers und den Kühlprozess der sechs „verteilten“ elektrischen Antriebseinheiten. Im Jahr 2022 ist die Montage des Demonstrators – einer von Daher geliefer- ten Leichtflugzeugplattform (TB 940) – in vollem Gange und ebnet den Weg für seinen ersten Testflug noch im Laufe dieses Jahres.
Die neue Batterie im EcoPulse-Demonstra- tor ist der neueste „Technologiebaustein“ von Airbus, damit die zukünftigen Flug- zeuge die Dekarbonisierung weiter unter- stützen können. Mit EcoPulse entwickelt Airbus einen neuen Ansatz für den verteil- ten Antrieb von Flugzeugen. Partner sind Daher, die das Flugzeug liefern sowie Sa- fran mit den Elektromotoren, die sich in- zwischen auch auf Elektroantriebe spe- zialisiert haben. Batterie ist wichtigster Baustein Doch jetzt konzentriert sich Airbus auf ei- nen weiteren Schlüsselfaktor, der für den EcoPulse-Demonstrator fertiggestellt wird: das von Airbus Defence and Space in Tou- louse entwickelte Hochspannungs-Lithium- Ionen-Hauptbatteriesystem. Obwohl diese neue Batterie optisch nicht im Mittelpunkt steht, ist sie dennoch eine sehr bedeuten- de Innovation, die für die Elektrifizierungs- demonstration mit EcoPulse von zentraler Bedeutung ist, insbesondere da sie die Grenzen für Hochspannungsbatterien für den Einsatz in Flugzeugen erweitern wird. Batterie mit 350 kW und 800 Volt Die Batterie selbst ist ungefähr 2,30 m lang, 75 cm breit und 20 cm tief. Sie ist unter dem Rumpf in einem Pod montiert, der eine verstärkte aerodynamische Ver- kleidung erhält. Die Batterie ist aber nur eine von zwei Stromquellen des Demons-
Die großen Flugzeugersteller betreiben Zukunftsplanung, damit aus Visionen Realität werden kann. So traf Airbus mit der französischen Firma Daher be- reits im Jahr 2019 eine Vereinbarung einen Technologieträger auf Basis des einmotorigen Geschäftsreiseflugzeugs TB 940 zu entwickeln. EcoPulse soll sechs Elektro-Motoren erhalten, die ihre Kraft entgegen erster Überlegungen aus einem Batterie-Pod entnehmen. Im Juni letzten Jahres führte Airbus in
Leistungsfähigere Hybridantriebsssysteme für zukünftige Verkehrsflugzeuge
Technologieträger soll verteilte E-Antriebe für Airbus untersuchen
17.03.2022
Airbus Airbus
Bild: Airbus
trators. Eine zweite Batterie ist eine von Safran bereitgestellte „e-Auxiliary Power Unit“ (e-APU). Leistung und Energiedichte Leicht, kompakt, mit sehr hoher Batterie- leistung und Energiedichte: Die Batterie erreicht diese Ziele dank mehrjähriger For- schung und Entwicklung im Rahmen der Flugzeugelektrifizierungs- und Nachhaltig- keitsinitiativen von Airbus. Weniger leis- tungsstarke Hochvoltbatterien wurden zu- vor bei CityAirbus und Airbus Helicopters FlightLab installiert. Das Ergebnis dieser schrittweisen Fortschritte ist diese neueste Hochspannungs-Lithium-Ionen-Batterie. Die für EcoPulse konzipierte Einheit wiegt rund 350 kg, erreicht 800 Volt Gleichspan- nung und kann bis zu 350 Kilowatt Leis- tung liefern. Hochspannungs-Batteriekonzept als große Herausforderung Das Leistungsniveau ist nicht nur ausrei- chend, um je nach Testbedingungen die sechs elektrischen Antriebe von EcoPulse anzutreiben, sondern entspricht auch dem, was für die nicht-antreibenden Sekundär- systeme eines Verkehrsflugzeugs benötigt würde. Airbus untersucht letztere separat im Rahmen seiner „Mikrohybridisierungs“- Forschung, wobei das Hochspannungsbat- teriekonzept ein wichtiger „Technologie- baustein“ ist.

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

Electric Flight
Batterien
Elektrolyte bestimmen die Festigkeit der Kathode
Foto: TU-München
Weltweit treiben Hersteller die Entwicklung von Brennstoffzellen voran. Ein neu- es deutsches Konjunkturprogramm soll besonders die Wasserstofftechnologie für den gesamten mobilen Be-reich beschleunigen helfen. Bislang gibt es nur das viersitzige Flugzeug HY4 des DLR in dem Wasserstoff, die Brennstoffzellen zur Stromerzeugung betreibt. Weitaus häufiger sind Anwendungen inLKW’s, Bussen und andere Nutzfahrzeugen. Darin sieht das junge Start-up-Unternehmen HyPoint in Kalifornien eine große Chance für bestimmte Bereiche in der Luftfahrt, denn sie haben den riesigen Markt der eVTOL’s im Visier, deren Flugdauer mit heutigen Lithium-Ionen-Batte- rien zu stark begrenzt ist. Ihre Entwicklung konzentriert sich auf ein turbo-luft- gekühltes Brennstoffzellen-Design mit extrem hoher Energiedichte. Um diese Fluggeräte wirtschaftlich zu betreiben, müssen sie den gan-zen Tag für den Ein- satz verfügbar sein. Lange Ladezeiten, wie etwa für Batterien an den Ladestatio- nen, stellen dabei keine Lösung dar. Die Energiedichte des Gesamtsystems liegt bei etwa 960 Wh/kg, wobei Lithium- batterien normalerweise nur 250 Wh/kg hergeben und andere luft- und flüssig- keitsgekühlte Brennstoffzellensysteme etwas mehr als die Hälfte ausmachen. Es funktioniert bei mehr oder weniger jeder realen Temperatur von -50 bis +50 °C und darüber hinaus. Und während es sich zu diesem Zeitpunkt noch im Labor befindet, geht das Team davon aus, dass diese Brennstoffzellen etwa 20.000 Stunden ohne Wartung halten werden - ein weiterer sehr wichtiger Faktor für zukünftige kommerziellen Betreiber. Der Entwicklungsplan sieht für dieses Jahr noch vor, 15- bis 20-kW-Prototypen zu bauen. Dem dann bis 2022 ein volleinsetzbares System mit 150-200-kW folgen wird. Bei Grossserienfertigung werden sich die Preise zwischen 100 und 500 $/kW einpendeln, während flüssigkeitsgekühlte Systeme zwischen 300 und 600 $/kW liegen. Ihr zusätzlicher Nachteil, sie müssen noch das komplette Kühlsys- tem mitschleppen.
Start-up Unternehmen weckt Hoffnungen für leichte und preiswerte Brennstoffzellen
Versuchsstacks im kalifornischen Labor von HyPoint
HyPoint HyPoint
Foto: HyPoint
05.06.2020
Zuerst eVTOL im Visier
Die Energiedichte von 960 Wh/kg schlägt bereits jedes Batteriesystem
100 $/kW als erreichbares Ziel
Foto: HiPoint
Versuchsmuster mit Wasserstofftank
HyPoint Brennstoffzellen-Stack
Drohne als Testmodul
Foto: HiPoint
Foto: HyPoint
Faser-Kunststoff-Verbunden. Das Verbundvor-haben „CryoFuselage“ in Koope- ration mit der Universität Bayreuth hat das Entwicklungsziel kryogene Nieder- druck-Wasserstofftanks aus Faser-Kunststoff-Verbunden zu entwickeln und als strukturlasttragende Komponente in die Flugzeug-Rumpfstruktur von elektrifi- zierten Flugzeugkonzepten zu integrieren. Im Rahmen der Qualitätssicherung und Flugsicherheit sollen die Tanks darüber hinaus durch die Einbettung von Sensoren die Prozess-, Schadens- und Füllstandsüberwahung für diese elektri- fizierten Flugzeugkonzepte ermöglichen. Die Motivation der Forschung ist die ef-fiziente Gestaltung der Speicherung von Wasserstoff und die funktionale Nutzung eines Wasserstofftanks integriert in die Struktur des Luftfahrzeugs. Ziel ist es, mittelfristig eine energieeffiziente und umwelt-schonendere Antriebsmethode bereit zu stellen. "Die Entwicklung von leichtbaugerechten Speichermöglichkeiten für Wasserstoff leistet einen erheblichen Beitrag zur klimaneutralen Mobilität und hilft die geforderten Kli- maziele zu erreichen“, erläutert Prof. Dickhut. Einen Wasserstofftank, der Strukturlasten des Flugzeugs aufnimmt und alle Kri- terien der Dichtigkeit erfüllt, gibt es noch nicht. Anstatt 700 bar in einem her- kömmlichen Wasserstofftank für Autos sollen im künftigen Wasserstofftank für Flugzeuge nur rund 8 bar Druck herrschen. Dieser verminderte Druck wird durch Kühlen des Wasserstoffs auf -253 Grad Celsius erreicht. Diese Tieftem- peraturen stellen höchste Ansprüche an das Material und die Isolation des Tanks. Ziel ist es die richtigen Materialien und Materialkombinationen zu finden und zu testen. Das Projekt läuft seit dem 01. Januar 2021 und ist für eine Dauer von zweieinhalb Jahren geplant. Das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesent- wicklung und Energie fördert das Projekt. Kooperationspartner ist der Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe an der Universität Bayreuth.
Entwicklung von Wasserstoff-Niederdrucktanks
Wie lässt sich Wasserstoff in Luftfahrzeugen effizient einsetzen? Um diese Frage zu beantworten, müssen alle Flugzeugkomponenten auf einen reinen Wasser- stoffantrieb hin ausgerichtet und konzipiert werden. Und daran forschen auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Universität der Bundeswehr München. Prof. Tobias Dickhut von der Professur für Verbundwerkstoffe und Technische Mechanik am Institut Aeronautical Engineering arbeitet an der Ent- wicklung und Qualifikation von kryogenen Niederdruck-Wasserstofftanks aus
Bild: DLR
19.03.2021
Festelektrolyt-ist das die richtige Richtung?
27.04.2021
Factorial Energy Factorial Energy
Einen ganz anderen Weg verfolgt ein neugegründetes Unternehmen in den USA. Dies amerikanische Factorial Energy hat eine 40-Ah-Zelle mit Festelektrolyt an- gekündigt, die E-Autos zu einer um 20 bis 50 Prozent erhöhten Reichweite ver- helfen soll. Zu dem Führungsteam und den Investoren des bisher unbekannten Unternehmens gehören einige in der Branche bekannte Namen. Bei dem Zellen- typ soll es sich dabei um einen speziellen Polymer-Separator handeln. Derzeit würden die Zellen auf eine gravimetrische Energiedichte von 350 Wh/kg und ei- ne volumetrische Energiedichte von 770 Wh/l kommen. Ziel seien 400 Wh/kg und 1000 Wh/l. Nach 460 Zyklen soll die Kapazität unter 80 Prozent fallen, die Zellen sollen mit 1C geladen werden können. Das Material, bei dem man einen Durchbruch erreicht habe, sei sicherer als her- kömmliche Lithium-Ionen-Technologie und ersetzt den brennbaren flüssigen Elektrolyten durch einen sichereren, stabileren Festkörperelektrolyten, der die Bildung von Lithiumdendriten auf Lithium-Metall-Anoden unterdrückt. Als ein- zige Zahl wird genannt, dass auf „Factorial Electrolyte System Technology“ (FEST) basierende Batterieplattformen eine 20 bis 50 prozentige Verbesserung der Reichweite bieten sollen, ohne die Langlebigkeit des Packs zu beeinträchti- gen. Das selbst entwickelte Festelektrolytmaterial, das eine sichere und zuver- lässige Zellleistung mit Elektroden mit hoher Spannung und hoher Energiedich- te ermöglichen soll, ist ebenso erfolgsversprechend wie die Ankündigungen von VW und BMW. So hat sich VW bei QauntumScape mit Vorkaufsrechten ein- gekauft, die sich mit ihrer Festkörper Batterie große Hoffnungen machen. Leider gibt es bis heute noch keine verlässlichen Angaben über deren Leistungsfähig- keit. VW plant aber noch in diesem Jahr eine eigene Pilotanlage in Deutschland zu bauen und will diese später zu einer Gigafabrik ausbauen, um sich von den großen Zellenherstellern unabhängig zu machen. Ähnlich denkt man auch bei BMW, die mit Hyundai und Ford sich an dem Unternehmen Solid Power betei- ligt haben. Nun hat aber auch General Motors durch eine 139 Millionen US-Dol- lar schwere Investitionsrunde in den Festkörperbatterie-Spezialisten SolidEner- gy Systems (SES) beschleunigt. Im März hatte der US-amerikanische Autokon- zern bereits eine Entwicklungsvereinbarung mit SES geschlossen. SES ist ein in Singapur ansässiges Spin-off des Massachusetts Institute of Technology (MIT). Neben General Motors gehören zu den Geldgebern der gerade abge- schlossenen Finanzierungsrunde auch bestehende Investoren wie SK, Tema- sek, Applied Ventures LLC, Shanghai Auto und Vertex. SES will mit diesen neu- en Mitteln die Technologieentwicklung und die Kommerzialisierung seiner Fest- stoffbatterien auf Lithium-Metall-Basis beschleunigen. Schon 2016 hatte SES eine Lithium-Metall-Akkutechnologie angekündigt, bei der die Anode durch eine extrem dünne Lithiumfolie ersetzt wird, wodurch die Energiedichte auf bis zu 500 Wh/kg deutlich vergrößert werden könnte. General Motors zeigt sich an der Technologie stark interessiert. SES plant die nächste Generation seiner Ultium-Batterien als Feststoffakku. Das heißt, dass man mit Lithium-Metall-Anode arbeiten wird. GM und SES planen bereits, in Woburn im US-Bundesstaat Massachusetts bis 2023 eine Prototyp-Produktionslinie für die Zellen aufzubauen. Bis Mitte des Jahrzehnts wollen die beiden Partner die Kos- ten um bis zu 60 Prozent senken. Das tönt nach Hoffnung. Für die aktuelle Ge- neration der Ultium-Zellen arbeitet GM bekanntlich mit LG Energy Systems zu- sammen. Im Rahmen ihres Joint Ventures Ultium Cells bauen GM und LG der- zeit bereits ein Batteriezellenwerk in Ohio, dessen Fertigstellung für 2022 erwar- tet wird. Anfang März hatte GM zudem Berichte bestätigt, dass der Konzern eine zweite Batteriezellfabrik in den USA plane.
Batteriezell-Produktion bei VW
Leistungsfähigere Hybridantriebsssysteme für zukünftige Verkehrsflugzeuge
Ein skalierbares Antriebsmodul für Flugzeuge ab 250 kW wird jetzt vom Bundes- ministerium für Wirtschaft und Energie mit 8 Millionen Euro gefördert. Beteiligt sind die Firmen Diehl Aerospace und MTU Aero Engines, die DLR-Ausgründung H2FLY und die Universität Ulm. Diehl Aerospace obliegt im Forschungsverbund EnaBle die Leitung des Projekts. Ziel ist ein hochinnovatives Hybridantriebssys- tems für den Flugverkehr, das Brennstoffzellen und Batteriesysteme vereint. „Wir arbeiten gemeinsam an der Entwicklung eines hybridelektrischen Antriebs bestehend aus Brennstoffzelle, Batterie, Leistungselektronik und Power Manage- ment System. Das konkrete Ziel, das wir dabei erreichen wollen, ist die zeitnahe industrielle Umsetzung für leichte Motorflugzeuge mit bis zu 19 Sitzen“, erklärt Ronny A. Knepple. Der Ingenieur verantwortet den Bereich Energiesysteme bei der Diehl Aerospace. Das Unternehmen, das den Forschungsverbund EnaBle koordiniert, ist Technologieführer für Avionik-Systeme und Spezialist für Kabi- nen-Ausrüstungen. „Die Brennstoffzelle produziert Strom aus Wasserstoff und stellt damit die energetische Grundlage des Propellerantriebes sicher. Lithium- Ionen-Batterien liefern während des Starts oder Steigfluges zusätzliche Leis- tung, die benötigt wird, um die Reiseflughöhe zu erreichen“, sagt Dr. Caroline Willich, Wissenschaftlerin vom Institut für Energiewandlung und -speicherung der Uni Ulm. Die Ingenieurin leitet gemeinsam mit ihrer Institutskollegin Dr. Christiane Bauer die Ulmer Teilprojekte. An der Uni soll unter anderem das Luftversorgungsmo- dul für die Brennstoffzellen entwickelt werden. „Die Brennstoffzellen, die hier zum Einsatz kommen, werden mit Druckluft betrieben. Die Druck-Aufladung macht die Brennstoffzellen effizienter und ermöglicht höhere Leistungen. Dies ist besonders in Flugzeugen von großem Interesse, denn diese bewegen sich in großer Höhe und damit im Unterdruckbereich“, erläutert Willich. Diehl Aerospace stellt dafür eine sogenann te Integrierte Modulare Avionik (IMA) zur Verfügung. Die Abkürzung bezeichnet eine modulare rechnergestützte Elek- tronikeinheit aus standardisierten Komponenten und Schnittstellen, die im Flug- zeug dafür sorgt, dass die verschiedenen Systeme miteinander kommunizieren können. Das Insti-tut für Technische Thermodynamik am DLR kümmert sich spe- ziell um die Entwicklung des Brennstoffzellen- und Batteriesystems. Nach Ansicht der Uni ulm geht es letztendlich um den Aufbau einer Gesamtsys- temkompetenz für Brennstoffzellen-Batterie-Hybride, die dazu beitragen wird, den Technologiestandort Deutschland zu stärken und neue Arbeitsplätze zu schaffen. Das Leistungsmanagementsystem, das ebenfalls an der Uni Ulm ent- wickelt wird, soll dabei in der Lage sein, auf die Anforderungen unterschiedlich- er Flugprofile präzise und anwendungsnah zu reagieren. Ein ganz besonderes Al-leinstellungsmerkmal am Brennstoffzellen-Forschungsstandort Ulm ist ein Teststand, der in eine klimatisierte Unterdruckkammer interiert ist. So können ganze Antriebsstrangsysteme unter realistischen, flugrelevanten Be- dingungen charakterisiert und getestet werden. MTU Aero Engines, führender deutscher Triebwerkhersteller, arbeitet an der Gesamtintegration des Entwick- lungskonzepts für Flugzeuge aus der Klasse der 19 bis 80 Sitzer. Als Technolo- gieträger ist zunächst eine Dornier Do-228. Die DLR-Ausgründung H2Fly widmet sich im Rahmen von EnaBle insbesondere der Klärung sicherheitstechnischer Anforderungen und Fragen der Zulassung. H2fly betreibt derzeit am Flughafen das einzige in Deutschland wasserstoffbetriebene Flugzeug HY4 auf Basis eines doppelrümpfigen Flugzeugs von Pipistrel.
Foto: Foto: Elvira Eberhardt / Uni Ulm
Brennstoffzelle in der klimatisierten Unterdruckkammer bei der Testvorbereitung. Dr. Christiane Bauer (links) und Dr. Caroline Willich beim Aufbau.
27.04.2021
Diehl Energiesysteme Diehl Energiesysteme
Forscher entwickeln 560 kWh/kg-Zelle in Ulm
In Ulm, einem der dort größten europäischen Batterieforschungszentren wurden bahnbrechende Entwicklungen am dortigen Helmholtz-Institut Ulm (HIU) in die Wege geleitet. Das dortige HIU wurde 2011 aus dem Karlsruher Institut für Tech- nologie (KIT) als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft in Kooperation mit der Universität Ulm gegründet. Um die 130 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaft- ler erforschen dort die Grundlagen für zukunftsfähige Energiespeicher. Neue Wege zu gehen oder Bestehendes zu verbessern, ist erklärtes Ziel der Forsche- rinnen und Forscher.
Foto: HIU
17.08.2021
HIU-Ulm HIU-Ulm
Standard sind bei heutige Batterie-Zellen Leistungsdichten von 250 Wh/kg. Als Al-ternative bieten sich Lithium-Metall-Batterien an: Sie zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte aus, das heißt, sie speichern viel Energie pro Masse bzw. Volumen. Doch ihre Stabilität stellt eine Herausforderung dar – weil die Elektro- den materialien mit gewöhnlichen Elektrolytsystemen reagieren. Eine Lösung haben nun Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und am Helmholtz-Institut Ulm – Elektrochemische Energiespeicherung (HIU) ge- funden. Wie sie im englischsprachigen Magazins Joule berichteten, setzten sie eine vielversprechende neue Materialkombination ein. Sie verwenden eine ko- baltarme, nickelreiche Schichtkathode (NCM88). Diese bietet eine hohe Energie- dichte, denn mit dem üblicherweise verwendeten kommerziell erhältlichen orga- nischen Elektrolyten (LP30) lässt die Stabilität allerdings stark zu wünschen übrig. Die Speicherkapazität würde mit steigender Zahl der Ladezyklen sinken. Die Forschenden in Ulm verwendeten daher stattdessen einen schwerflüchtigen, nicht entflammbaren ionischen Flüssigelektrolyten mit zwei Anionen (ILE). „Mit- hilfe des ILE lassen sich die Strukturveränderungen an der nickelreichen Katho- de wesentlich eindämmen“, berichtet Dr. Guk-Tae Kim von der Forschungsgrup pe Elektrochemie der Batterien am HIU. Die Ergebnisse: Die Lithium-Metall-Batte- rie erreicht mit der Kathode NCM88 und dem Elektrolyten ILE eine Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm und das über 1 000 Ladezyklen. Dabei bleibt die Kapazität zu 88 Prozent erhalten. Die nickelreiche Kathode erlaubt, viel Energie pro Masse zu speichern, der ioni- sche Flüssigelektrolyt sorgt dafür, dass die Kapazität über viele Ladezyklen weit- estgehend erhalten bleibt. Die mit modernsten Forschungseinrichtungen aus- gestattete Forschungsstelle weist aber ausdrücklich darauf hin, dass die Lithi- um-Metall-Zellen noch nicht serienreif sind. Nach Auskunft der Wissenschaftler könnten die in Ulm entwickelten Zellen auf den Standard-Produktionslinien über die die Industrie nicht nur in Deutschland, sondern inzwischen weltweit verfügt, die Lithium-Metall-Zellen hergestellt werden. Bei entsprechendem Interesse sei- tens der Industrie solche Zellen zu produzieren, könnte die Produktion
Höhere Leistung durch Materialmix
Serienreife in zwei bis vier Jahren
Testanlage an der Uni München
in zwei bis vier Jahren beginnen. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. Dies be-sonders im Luftfahrtbereich, weil die Kapazität von Lithium-Metall-Zellen heutige Leistungsdichten mehr als das Doppelte übertrifft. Der Verzicht auf teu- res Kobalt und die Verwendung eines nicht so leicht entflammbaren Elektrolyts sind weitere Aspekte für die Serienreifmachung für Lithium-Metall-Bat-terie auf Basis der nickelreichen Kathoden. Zellenhersteller werden abwägen, in welche neuen Technologien sie in kommenden Jahren investieren. Aus deutschen For- schungskreisen ist gleichfalls zu hören, dass auch an der Magnesium-Batterie, ebenfalls in Ulm, geforscht wird. Und an der deutschen Batterie-Forschungsfa- brik in Münster sieht Professor Dr. Martin Winter, Leiter des Forschungszent- rums MEET in erster Linie ebenso wie seine Kollegen in Ulm die schnelle Um- setzung der Forschungsergebnisse als größtes Hindernis. Die Forschungsfa- brik, die aber ganz Deutschland dienen soll, biete aber nun die Voraussetzungen für in Großserie gefertigte Batteriezellen „Made in Germany“.
Technologieträger soll verteilte E-Antriebe für Airbus untersuchen
17.03.2022
Airbus Airbus
Die großen Flugzeugersteller be- treiben Zukunftsplanung, damit aus Visionen Realität werden kann. So traf Airbus mit der fran- zösischen Firma Daher bereits im Jahr 2019 eine Vereinbarung einen Technologieträger auf Ba- sis des einmotorigen Geschäfts- reiseflugzeugs TB 940 zu ent- wickeln. EcoPulse soll sechs Elektro-Motoren erhalten, die ihre Kraft entgegen erster Über- legungen aus einem Batterie- Pod entnehmen. Im Juni letzten Jahres führte Airbus in seinem
Werk in Filton, Großbritannien, erfolgreich die EcoPulse-Wind- kanaltests durch. Diese Tests bewerteten die Leistungsmerk- male des Propellers und den Kühlprozess der sechs „verteil- ten“ elektrischen Antriebseinhei- ten. Im Jahr 2022 ist die Mon- tage des Demonstrators – einer von Daher gelieferten Leichtflug- zeugplattform (TB 940) – in vol- lem Gange und ebnet den Weg für seinen ersten Testflug noch im Laufe dieses Jahres.
Die neue Batterie im EcoPulse- Demonstrator ist der neueste „Technologiebaustein“ von Air- bus, damit die zukünftigen Flug- zeuge die Dekarbonisierung wei- ter unterstützen können. Mit EcoPulse entwickelt Airbus ei- nen neuen Ansatz für den ver- teilten Antrieb von Flugzeugen. Partner sind Daher, die das Flug- zeug liefern sowie Safran mit den Elektromotoren, die sich in- zwischen auch auf Elektroan- triebe spezialisiert haben. Doch jetzt konzentriert sich Air- bus auf einen weiteren Schlüs-
selfaktor, der für den EcoPulse- Demonstrator fertiggestellt wird: das von Airbus Defence and Space in Toulouse entwickelte Hochspannungs-Lithium-Ionen- Hauptbatteriesystem. Obwohl diese neue Batterie optisch nicht im Mittelpunkt steht, ist sie den- noch eine sehr bedeutende Inno- vation, die für die Elektrifizie- rungsdemonstration mit Eco- Pulse von zentraler Bedeutung ist, insbesondere da sie die Grenzen für Hochspannungsbat- terien für den Einsatz in Flug- zeugen erweitern wird.
Die Batterie selbst ist ungefähr 2,30 m lang, 75 cm breit und 20 cm tief. Sie ist unter dem Rumpf in einem Pod montiert, der eine verstärkte aerodynamische Ver- kleidung erhält. Die Batterie ist aber nur eine von zwei Strom- quellen des Demonstrators. Eine zweite Batterie ist eine von Saf- ran bereitgestellte „e-Auxiliary Power Unit“ (e-APU). Leicht, kompakt, mit sehr hoher Batte- rieleistung und Energiedichte: Die Batterie erreicht diese Ziele dank mehrjähriger Forschung
und Entwicklung im Rahmen der Flugzeugelektrifizierungs- und Nachhaltigkeitsinitiativen von Airbus. Weniger leistungsstarke Hochvoltbatterien wurden zuvor bei CityAirbus und Airbus Heli- copters FlightLab installiert. Das Ergebnis dieser schrittweisen Fortschritte ist diese neueste Hochspannungs-Lithium-Ionen- Batterie. Die für EcoPulse konzi- pierte Einheit wiegt rund 350 kg, erreicht 800 Volt Gleichspan- nung und kann bis zu 350 Kilo- watt Leistung liefern.
Bild: Airbus

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

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Batterien
Elektrolyte bestimmen die Festigkeit der Kathode
Foto: TU-München