Anzeige



Das Bild von Volkswagen zeigt den 2011 in Genf als Studie vorgestellten potentiellen neuen Bulli – der fährt dann elektrisch…

Eine global elektrifizierte Mobilität bis 2050 ist möglich – auf basis optimierter Lithium-Ionen-Batterien, so das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI. In neun Roadmap-Veröffentlichungen zeigen die Wissenschaftler erstmals den Forschungs- und Entwicklungsstand zu Lithium-Ionen-Batterien umfassend auf. An dem in 2010 begonnenen Roadmapping-Prozess waren zahlreiche nationale Experten aus Wissenschaft und Industrie beteiligt und haben gemeinsam die Entwicklungspotenziale von Lithium-Ionen-Batterien im Kontext konkurrierender Technologien sowie als Energiespeicher für die Elektromobilität und stationäre Anwendungen bewertet. Die Roadmaps reichen bis zum Jahr 2030, während Langfristszenarien bis 2050 die Grenzen der darin beschriebenen Entwicklungen zu verstehen helfen. Die Erkenntnisse werden darüber hinaus von umfassenden Marktprognosen begleitet, die Rahmenbedingungen der Ergebnisse bewertet und Handlungsoptionen als Ansatzpunkt für zu ergreifende Maßnahmen abgeleitet. Die Lithium-Ionen-Batterie hat seit ihrer Einführung Anfang der 1990er Jahre in der Konsumelektronik eine rund 25-jährige Entwicklung hinter sich gebracht. Aktuell konzentriert sich die Weiterentwicklung auf großformatige Batterien und betrifft das Material bis zum Gesamtsystem und die Integration in spezifische Anwendungen. In den kommenden 15 bis 25 Jahren wird die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien zur Reife gelangen. Damit ergeben sich für die nächsten zwei Dekaden noch große Entwicklungspotenziale, insbesondere mit Blick auf die Energiedichte (und damit Reichweite von Elektrofahrzeugen) sowie eine weiterhin starke Kostenreduktion. Die Roadmaps zeigen, dass kostenoptimierte Elektrofahrzeuge in den kommenden Jahren nur für bestimmte Zielgruppen und Einsatzzwecke attraktiv sind. Durch die schrittweise Reichweitensteigerung mittels einer verbesserten Batterietechnologie sowie eines optimierten Energieverbrauchs können bis zum Jahr 2030 aber kostenoptimierte Fahrzeugmodelle entwickelt werden, die Reichweiten herkömmlicher Automobile mit Verbrennungsmotor erreichen und sich in kurzer Zeit aufladen lassen. Ein vollständiger Wechsel in eine rein elektrifizierte Mobilität kann also aus technischer Sicht zwischen 2030 und 2050 nach einem Markthochlauf bis 2030 gelingen – und zwar allein auf Basis einer optimierten Lithium-Ionen-Batterietechnologie. Mit der Kostenoptimierung sowie dem parallelen Ausbau Erneuerbarer Energien eröffnen sich aber spätestens ab 2030 breite Marktpotenziale zum Einsatz der Lithium-Ionen-Batterietechnologie in neuen Bereichen stationärer Anwendungen. Deren Einsatz und Verbreitung beginnen bereits heute auf lokaler und Verteilnetz-Ebene und sind getrieben durch einen zunehmenden Wunsch nach Autarkie in der Energieversorgung. Dennoch können langfristig neben der Lithium-Ionen-Batterie potenziell disruptive Technologien wie die Lithium-Schwefel- oder -Feststoffbatterie eventuell noch bessere Energiedichten und höhere Reichweiten oder Kostenreduktionspotenziale erzielen. Ihre (groß)produktionstechnische Realisierung könnte eventuell jenseits 2030 gelingen und den Einsatz der Lithium-Ionen-Batterie sukzessive ablösen. Dies könnte auch Substitutionschancen gegenüber einem zunehmenden Einsatz von (kosten)kritischen Rohstoffen wie etwa Kobalt eröffnen, welche in optimierten Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden.

Teilen auf: