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Der Klimawandel und die Verknappung fossiler Brennstoffe verdeutlichen die Notwendigkeit eines Umdenkens bei Antriebskonzepten für Automobile. Zwar bestehen bei herkömmlichen Verbrennungs-
motoren, bei Leichtbauweisen und in der Aero-
dynamik noch große Effizienzpotentiale, wie sie der Greenpeace Twingo SMILE, der Smart cdi oder der Loremo aufzeigen. Langfristig werden die deutlichsten Verbesserungen hinsichtlich Umweltfreundlichkeit und Klimaverträglichkeit wohl aber von alternativen Antriebskonzepten wie wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellenfahrzeugen und / oder batteriegetriebenen Elektromobilen realisiert werden. Beide Konzepte zeichnen sich durch die Vielseitigkeit der nutzbaren Primär-
energien aus und wandeln die eingesetzte Energie in hocheffizienten Elektromotoren in Bewegung um.

Das große Hindernis für den breiten Markteintritt war bisher jedoch zum Einen die Technologie Brennstoffzelle und zum Anderen der Mangel eines effizienten Stromspeichers. Die Frage, welches Konzept sich in Zukunft am Markt als Alternative zum Verbrennungsmotor durchsetzen könnte, war daher wegen technischer Probleme auf beiden Seiten bislang offen.

Jüngste Entwicklungen deuten jedoch an, dass der batteriegetriebene Elektroantrieb im Wettlauf der Technologien deutlich an Boden gewinnt. Im September 2006 stellte die US-Firma Altairnano die neue Batterie NanoSafe vor. Es handelt sich dabei nicht um ein völlig neues Prinzip, sondern vielmehr um eine Weiterentwicklung der bekannten Lithium-Ionen-Technologie. Neu ist, dass das Graphit an der negativen Elektrode durch nano-strukturiertes Lithium-Titan-Spinell-Oxid ersetzt wurde. Dadurch entsteht eine explosionssichere und schnellladungsfähige Batterie mit hoher Lebensdauer.

Die Entwicklung stellt das Ergebnis eines im Jahre 2000 initiierten Forschungsprojektes dar. Das Ziel war, die Leistungsfähigkeit von Akkumulatoren in allen kritischen Bereichen durch Nanotechnologie zu verbessern. Dies scheint gelungen:
Schnelles Laden. Die Ladezeit bewegt sich im Bereich weniger Minuten (<10) gegenüber Stunden bei herkömmlichen Batterien. Dies setzt jedoch einen Starkstromanschluss voraus. An der Haushaltssteckdose wird es etwas länger dauern.
Lange Lebenszeit. Mehr als 20 Jahre und 15.000 Lade/Entladezyklen gegenüber drei bis fünf Jahren und 1000 Zyklen.
Hohe Leistung. 4 kW / kg und 5 kW / Liter übersteigt herkömmlich Lithium Ionen Akkus um ein Vielfaches.
Großer Temperaturbereich. Von -50 bis +75 °C, und selbst bei +250 °C noch funktionstüchtig.
Sicherheit. Die neuen Akkus explodieren nicht und brennen auch nicht, da die explosionsartige Reaktion an der Kathode durch die eingesetzten Nanomaterialien vermieden wird.

Eine besondere Eigenschaft des Elektromotors könnte für den Erfolg bei Elektromobilen entscheidend sein: sie besitzen durchgehend ein enorm hohes Drehmoment und können so auch bei Liebhabern schneller und durchzugskräftiger Autos Fantasien wecken. Die NanoSafe-Batterie wurde bereits an zwei Hersteller geliefert: Der englische Sportwagen 'Lightning' wird der erste Elektrosportwagen mit den neuen Batterien sein und damit in direkte Konkurrenz zum Tesla Roadster treten, welcher mit seinen herkömmlichen Lithium-Ionen Batterien eine deutlich höhere Ladezeit verbucht. Ein erster Prototyp des 'Lightning' soll Ende 2007 fertig gestellt sein. So könnte der Durchbruch des Elektromobils über das hochpreisige Sportwagensegment führen. Aber auch in anderen Fahrzeugsegmenten kommen die neuen Batterien zum Einsatz. Phoenix Motorcars wird einen Sports Utility Truck mit den Batterien ausstatten und ab Sommer 2007 in den USA zum Verkauf anbieten.

Ein mit NanoSafe-Batterien augestatteter Fiat Doblo wird zur Zeit in Oslo einer zweimonatigen Testreihe unterzogen. Ziel dieser Versuche ist es, dass Auto 2008 auf den Markt zu bringen.

Der Verkaufspreis der Batterien wird laut Altairnano CEO von dem heutigen Niveau zwischen 1.50 $ bis 2.50 $ pro Wh auf unter 1 $ Ende 2008 und weiter auf unter 0.50 $ bis Ende 2010 sinken (auf der Homepage von Altairnano verfügbar). Damit läge der Preis deutlich unter dem heute gängigen Preis von 1 $ pro Wh für herkömmliche Lithium-Ionen Akkus.

Die neuartigen Lithium-Ionen-Akkus von Altairnano unter Einsatz von Nanotechnologie scheinen somit die zentralen Probleme bei der Energiespeicherung zu überwinden, welche bis jetzt der Produktion von Elektrofahrzeugen für den Massenmarkt im Wege stand. Es bleibt abzuwarten, in welchem Maße die ersten Erfahrungsberichte positiv ausfallen und ob diese Entwicklung von anderen Herstellern aufgegriffen wird und so die Verbreitung von Elektrofahrzeugen fördert. Fest steht jedoch, dass es möglich ist, die Autos zu Hause zu laden. Der 'Lightning' wird mit einem on-board Ladegerät und einem 4 m Kabel ausgestattet mit dem man ihn an der Haushaltssteckdose aufladen kann.

Elektrofahrzeuge fahren zwar lokal vollkommen emissionsfrei, ihre Gesamteffizienz und ihre Klimabilanz hängen aber entscheidend von der Art der Energieerzeugung ab. Mit Strom aus herkömmlichen Kohlekraftwerken weisen sie gegenüber modernen Verbrennungsmotoren kaum bessere Werte auf.

ALTAIR NANOTECHNOLOGIES INC. REGISTERED SHARES O.N.
WKN 902675
http://www.altairnano.com
 
aus der Diskussion: Alternativen zu Öl
Autor (Datum des Eintrages): Pank24  (05.06.08 06:48:00)
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