Fraunhofer-Institut IPA Batterielebensdauer um 200 Prozent steigern

Den Prototyp des Superkondensator-Puffersystems haben die IPA-Wissenschaftler als CAD-Modul realisiert.
Den Prototyp des Superkondensator-Puffersystems haben die IPA-Wissenschaftler als CAD-Modul realisiert.

Batterien von E-Fahrzeugen weisen mit langer Ladezeit, schneller Entladung und hohem Verschleiß noch Schwachstellen auf. Im Projekt SkiPper haben IPA-Wissenschaftler ein Superkondensator-Puffersystem entwickelt, das Leistungsspitzen abfangen und somit die Lebensdauer der Batterie verlängern soll.

Bei Straßenbahnen oder Hybridbussen werden heutzutage oft schon Dualspeichersysteme mit Superkondensatoren eingesetzt. Die Anwendung schont die Batterie des Fahrzeugs, indem sie mit ihrer hohen Leistungsdichte extreme Belastungen abfängt. Für Elektroautos werden solche  Superkondensatoren aber noch nicht eingesetzt, da die Energiedichte bislang nicht ausreicht, um die Energie auf möglichst kleinem Bauraum zwischenzuspeichern. Hier setzt das im April 2013 gestartete BMBF-Projekt »Superkondensatoren als Puffersysteme zur Speicherung von elektrischer Energie in Automobilanwendungen (SkiPper)« des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA an.

In Dualspeichersystemen mit Superkondensatoren als Puffereinheit werden Batterien immer dann unterstützt, wenn kurzzeitig eine hohe Energiemenge aufgenommen oder abgegeben werden muss oder ein zeitlich ungleichmäßiger Spitzenbedarf entsteht. Typische Anwendungsfälle in der Automobilindustrie sind Rekuperation von Bremsenergie oder starke Beschleunigungsvorgänge. Im Vergleich zu Batterien punkten die Superkondensatoren mit ihren schnellen Ladezeiten und ihrer hohen Lebensdauer. Da sie Energie rein physikalisch, anstatt chemisch speichern, lassen sie sich bis zu einer Million Mal aufladen. Heutige Akkumulatoren müssen hingegen nach lediglich 500 bis 1500 Ladezyklen erneuert werden. Indem die Batterie um ein Superkondensator-Puffersystem ergänzt wird, soll sich ihre Lebensdauer um bis zu 200 Prozent steigern lassen.