Durchbruch in der Batterietechnologie: Fraunhofer ISE entwickelt umweltfreundliche Zink-Ionen-Batterien
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat im Rahmen des Projekts INFAB eine innovative Alternative zu konventionellen Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Die neue Technologie auf Basis von Zink-Ionen verspricht eine kostengünstige und umweltfreundliche Lösung für stationäre Energiespeicher.
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Projektleiter Harald Gentischer betont die besonderen Vorteile der neuen Technologie: „Die Zink-Ionen-Batterie zeichnet sich durch einen einfachen Systemaufbau, hohe Sicherheit und ungiftige Batteriebestandteile aus.“ Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Möglichkeit eines umwelt- und sozialverträglichen Rohstoffabbaus innerhalb der Europäischen Union.
Eine zentrale Innovation des Projekts ist der am Fraunhofer ISE entwickelte Trockenbeschichtungsprozess für poröse Elektrodenstrukturen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Nassbeschichtungsverfahren entfällt hier die energieintensive Trocknung, was die Umweltbilanz und Produktionskosten deutlich verbessert.
Die Projektpartner verfolgten einen ganzheitlichen Ansatz: Die Universität Stuttgart übernahm die Modellierung der Zelltechnologie, während die acp systems AG die Entwicklung der Batteriezellen und Fertigungstechnologie verantwortete. Die Helmut Hechinger GmbH steuerte die Produktionsplanung und das Batteriemanagementsystem bei.
Dr.-Ing. Oliver Fitz, Gruppenleiter Batteriezelltechnologie am Fraunhofer ISE, berichtet von erfolgreichen Tests der Prototypen für 48-Volt-Anwendungen: „Wir konnten ein signifikantes Kostenreduktionspotential gegenüber Lithium-Ionen-Batterien nachweisen.“ Aktuelle Herausforderungen liegen noch in der Optimierung der Energiedichte und Langzeitstabilität.
Das Konsortium plant bereits Folgeprojekte zur Weiterentwicklung wasserbasierter und organischer Zellchemien, sowohl für Zink-Ionen- als auch für Natrium-Ionen-Batterien. Diese Forschung könnte einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energiespeicherung der Zukunft leisten.
Die Entwicklung alternativer Batterietechnologien ist besonders relevant vor dem Hintergrund der umstrittenen Rohstoffgewinnung für Lithium-Ionen-Batterien. Mit dem INFAB-Projekt zeigt das Fraunhofer ISE, dass innovative Lösungen möglich sind, die sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile bieten.
