„Zaubertrank“ für Elektroautos

(TRD/MID) Für Politik, Wirtschaft und Autoindustrie steht fest: Der Elektromobilität gehört die Zukunft. Doch der große Durchbruch lässt in Deutschland trotz vieler guter Ansätze auf sich warten. Die Reichweiten-Angst und mangelnde Ladeinfrastruktur halten viele Menschen vom Kauf eines Elektroautos ab. Die Schwachstelle der umweltfreundlichen Stromer ist die Batterie. Hier besteht dringender Handlungsbedarf.

Deshalb setzen E-Pioniere wie Tesla-Chef Elon Musk oder renommierte Zulieferer wie Bosch und Schaeffler den Hebel an den kleinen Energiespeichern an. Die Batterie ist das Herzstück eines jeden Elektroautos. Aber es scheint wie verhext: Denn die schlauen Köpfe der Unternehmen drehen sich bei ihren Bemühungen, die Lebensdauer, Sicherheit und Reichweite der Batterien zu steigern, irgendwie im Kreis.

Auch die Wissenschaftler des amerikanischen Multi-Technologiekonzerns 3M bemühen sich um eine Problemlösung. „Das Wärmemanagement von Batterien und anderen elektronischen Komponenten ist eine der größten Herausforderungen der Elektromobilität. Da müssen wir ansetzen“, sagt Michael Kopka, bei 3M verantwortlich für die Marktentwicklung von Automobil-Elektronik in West-Europa, im mid-Interview.

3M setzt auf die High-Tech-Flüssigkeit Novec, so etwas wie ein moderner Zaubertrank für Elektroautos. Doch anstelle des kleinen Galliers Asterix profitieren diesmal Batterien und Ladestationen von dem „Geheimrezept“. Und was zeichnet dieses Kühlmittel gegenüber herkömmlichen aus? „Novec sorgt gleichmäßig an allen Zellen für eine optimale Betriebstemperatur“, erläutert Dr. Petra Stegmaier, Produktentwicklung, 3M Electronic Market Solutions Division im Gespräch mit dem mid. Damit ist Novec alles andere als ein klassisches Kühlmittel.

Und wie soll das in der Praxis funktionieren? Ganz einfach, meint die 3M-Expertin: „Novec umspült direkt die Batteriezellen innerhalb des Gehäuses und führt die Wärme effizient ab.“ Die Zellen lassen sich somit optimal und gleichmäßig kühlen. Herkömmliche Kühlmittel dagegen laufen in Schläuchen oder Platten ohne direkten Kontakt zur Batterie. Novec sei ein sicheres und nachhaltiges Kühlmedium, da die Flüssigkeit elektrisch nichtleitend gegenüber chemischen Stoffen ist, heißt es. Ein weiterer Vorteil der 3M-Innovation: Die Flüssigkeit brennt nicht.

Die direkte Flüssigkühlung der Zellen hat einen entscheidenden Einfluss auf Lebensdauer, Performance und Sicherheit der Batterie, erklärt Dr. Petra Stegmaier und nennt als Beispiel einen Vergleich mit Mobiltelefonen. „Handy-Akkus büßen bei extremer Kälte oder Hitze schließlich auch an Leistung ein.“ Genauso verhält es sich bei Elektroautos. Daher spielt das Temperatur-Management von Batteriezellen in den Fahrzeugen eine entscheidende Rolle.

Oder anders formuliert: Novec macht da weiter, wo klassische, indirekte Kühlsysteme an ihre Grenzen stoßen, verkündeten die 3M-Wissenschaftler bei einem Fachforum am Firmensitz in Neuss. Das Kühlmittel des US-Konzerns soll auch beim Schnellladen zum Einsatz kommen. Die Anwendungskomponenten an den Ladestationen sind Stecker und Schlauch. Novec könne Hitze abführen und für eine verbesserte elektrische Isolation sorgen, teilt 3M mit. Außerdem gäbe es Handlingvorteile durch ein geringeres Gewicht. Und welche Zielgruppe hat das Unternehmen im Auge? „Wir sind im Gespräch mit allen großen Autoherstellern und Zulieferern, die intensiv nach innovativen Lösungen suchen“, sagt Michael Kopka.

Erste Anwendungen des Kühlmittels gibt es laut 3M bereits im Markt in Europa und in Asien. Bis zur Serienanwendung werde es aber noch bis mindestens 2020 dauern, heißt es. Bis dahin haben die deutschen Autobauer genügend Zeit, die neue Technologie ausgiebig zu testen. Danach hoffen die 3M-Veranwortlichen auf einen Durchbruch der E-Mobilität – nicht nur im Premium-Segment, sondern auch bei den Alltagsautos.

Aber was soll schon schiefgehen, wenn selbst Arnold Schwarzenegger auf E-Mobilität abfährt. Kein Geringerer als die Hollywood-Legende präsentierte kürzlich für das österreichische Unternehmen Kreisel Electric eine elektrifizierte Version des Hummer H1 mit einer Reichweite von 300 Kilometern. Verstärkt wird die Leistungsfähigkeit der eingebauten Kreisel Batterie durch eine Direktkühlung mit Novec.