Karosserie als Akku, Batterie und Stromspeicher

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Mit Hilfe eines Kompositmaterial mit Lithium-Ionen, einem kohlefaserverstärktem Kunststoff, wollen britische Forscher die Karosserie von Elektroautos in ein Akku verwandeln und so dort Energie speichern, bzw. diese als Energiespeicher nutzen.

Dies könnte ein wertvoller Schritt sein, denn gerade die Akkus sind ein großes Problem bei den Elektroautos. Noch kosten sie viel, bringen viel Gewicht auf die Waage und benötigen auch noch viel Platz im Wagen.

Zudem hat die Karosserie aus kohlefaserverstärktem Kunststoff den Vorteil, dass sie leicht und trotzdem sehr stabil ist. Der Kunststoff in dieser Karosserie wird mit Lithium-Ionen versetzt, wobei die Kohlefasern dann als Elektroden dienen. Als Kondensator und damit als Stromspeicher würden dann die Türen oder das Dach dienen.

Nun muss man eingestehen, dass hier die Forschung zum Teil in ihren Anfängen steht und zum anderen auch die Speicherkapazität bisher sehr bescheiden ausfällt. Aber immerhin könnten die Karosserieteile einen bestehenden Akku entlasten. Durch die Gewichtsreduzierung der Karosserie und de Akkuentlastung wären dann sogar höhere Reichweiten möglich.

Aber wer sich etwas mit derartigen Werkstoffen auskennt und so zum Beispiel auch mit Carbon-Teilen und Carbon-Karosserien, der kennt auch dort die Vorzüge von Festigkeit bei hoher Gewichtsreduzierung. Allerdings sind derartige Bauteile auch extrem teuer. So verhält es sich dann auch bei dieser Karosserie.

Der schwedische Automobilhersteller Volvo hat jedoch schon Interesse an diesem Karosseriespeicher bekundet.

Mal schauen, was uns die Zuknft auf diesem Gebiet noch bringen wird.

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Das Thema scheint so langsam konkreter zu werden denn zur Zeit arbeiten wohl auch Tesla Motors und Volvo an dieser Technologie.

So hat Volvo nun Elektroden hergestellt, deren Schichten dünn und flach sind, wodurch die sich problemlos biegen und falten lassen. Dies ermöglicht es den Ingenieuren, die Elektronen bei der Fertigung, zwischen die Carbonfaserplatten einzubringen. Ihnen ist es sogar gelungen, ein Kofferraumdeckel genau aus diesen Komponenten und mit dieser Technik herzustellen. Zusammen mit anderen Teilern der Karosserie, die ebenfalls in dieser Carbon-Akku-Sandwich-Technologie hergestellt wurden, konnten diese bei einem Volvo S80, so viel Strom liefern, dass diese die Start-Stop-Automatik betreiben konnten, ohne die dafür notwendige, kleine Extrabatterie.

Auch die Amerikaner investieren in diese neue Technologie, Autoteile als Batterie zu nutzen. Das US-Forschungsprogramm ARPA-E (Advanced Research Projects Agency for Energy) steckt zur Zeit in diese Entwicklung ganze 37 Millionen US-Dollar. In einem Projekt wird sogar untersucht, ob ein Teil der Aufprallenergie bei einem Unfall absorbiert werden kann. Dies soll durch die Verschiebung einzelner Akkus in der Karosserie erfolgen. Dabei wird schon bei der Konstruktion die Anordnung der Akkus so festgelegt, dass sie im falle eines Unfalles und entsprechend der Deformation der Karosserie, sich gegeneinander verschieben. Ein solcher Batterie-Verbund könnte dann die üblichen Materialien ersetzen, welche ansonsten in der Karosserie als Aufprallschutz verbaut werden.

Gegenüber dem Volvo-System, verfolgen in London das Imperial College eine andere Idee. Sie arbeiten an einem Carbonfasermaterial, welches sogar noch leistungsfähiger sein soll. Sie verbaue nichts eine andere Technologie in die Carbonfaserkonstruktion, sondern versuchen direkt über das Epoxidharz, welches die Kohlenfasern verbindet, dieses als Akku zu nutzen und umzuwandeln. Erst das Epoxidharz macht aus den Carbonfasern, die flexible und formbare Carbonkonstruktionen. Somit gehen die Ingenieure gleich in das Material, welches sie mit einer Mischung aus festen und flüssigen, aber elektrisch leitenden Material versehen. Somit stellen sie direkt in der Carbonfaser, so etwas wie einen Superkondensator, was ja dan nichts anderes als ein Akku ist.

Batterien bzw. Akkus in die Karosserie einzubauen funktioniert also dank Karbon und wird in solchen Fahrzeugen auch bald realisiert werden. Wie man aber von Karbon weiß, wird dies in einem sehr gehobenem Preissegment stattfinden.