Feststoffakku: Ist das die Batterie der Zukunft?

Von Jahr zu Jahr werden die in Elektroautos eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien effizienter. Eine neue Technologie könnte für den nächsten Sprung bei den Speichersystemen sorgen: der sogenannte Feststoffakku. Wir erklären Ihnen, was es mit diesem Batterietyp auf sich hat und wo die Vorteile liegen.

Der Feststoffakku gilt als der Hoffnungsträger im Bereich E-Mobilität – obwohl das erste serienmäßige Elektroauto mit dem neuartigen Batterietyp nicht vor 2028 erhältlich sein dürfte. Was die Hersteller*innen von der Technologie erwarten, erfahren Sie hier.


Das erwartet Sie hier


Feststoffakku: Wo liegt der Unterschied zu konventionellen Akkus?

Batterien sind grundsätzlich mit zwei Elektroden ausgestattet: einer Anode (negativ) und einer Kathode (positiv). Zwischen diesen beiden Polen bewegen sich Elektronen bzw. freie Ionen. Doch damit diese problemlos hin und her wandern können, brauchen sie ein Leitmedium. Zu diesem Zweck nutzt man das sogenannte Elektrolyt. Bei den bisher genutzten, konventionellen Lithium-Ionen-Akkus ist diese Substanz flüssig.

Bei einem Feststoffakku, auch Festkörperakku genannt, soll der entsprechende Stoff hingegen fest sein, wie der Name bereits verrät. Aller Voraussicht nach soll es sich bei dem Material um eine spezielle Keramikstruktur handeln. Der Unterschied zwischen einem Feststoffakku und einem herkömmlichen Lithium-Ionen-Akku ist somit recht simpel – aber nicht weniger revolutionär.

BMW

Autobauer wie BMW, Mercedes-Benz oder Audi investieren derzeit viel Geld in die Entwicklung eines neuartigen Festkörperakkus.

Das sind die Vorteile eines Festkörperakkus

Aktuellen Einschätzungen zufolge wird der Feststoffakku langfristig eine Batterie ohne echten Schwachpunkt sein. Zum einen sollen die Batterien wesentlich kompakter und leichter daherkommen als die gegenwärtig genutzten Akkus. Aufgrund der Tatsache, dass ihr Elektrolyt fest ist, kann es dünner sein als eine flüssige Trennschicht. Zum anderen ist die feste Substanz, die sich im Inneren der Batterie befindet, praktisch nicht entflammbar. Somit hat ein mit Festkörperakku ausgestattetes Auto eine wesentlich geringere Brandgefahr und gilt damit als sicherer als ein Fahrzeug mit konventionellem Lithium-Ionen-Akku.

Wenn es nach den Hersteller*innen und Entwickler*innen geht, soll der neuartige Feststoffakku außerdem zehnmal so viel Energie speichern können als konventionelle Lithium-Ionen-Akkus und somit für eine deutlich höhere Reichweite sorgen. Auch die ausfallen als bei den momentan genutzten Batterien.

Elektroautos werden an EnBW Ladesäule geladen

Mit einem Feststoffakku soll sich die Ladezeit deutlich verringern, während die Reichweite gleichzeitig erhöht werden soll.

Entwickler*innen arbeiten derzeit fieberhaft an rentablen Lösungen, denn natürlich soll sich die neue Technik auch finanziell lohnen. Um das gewünschte Preis-Leistungs-Verhältnis zu erreichen, muss die Produktionsweise entsprechend optimiert werden – und das kann noch einige Jahre dauern. Bis alle Ziele erreicht sind, wird der herkömmliche Akku mit flüssigem Elektrolyt weiterhin als bevorzugte Antriebstechnologie dienen.

bulk

Tesla geht eigenen Weg

Tesla gilt seit jeher als Vordenker im Bereich E-Mobilität. Umso überraschender ist es, dass der US-amerikanische Hersteller als einer der wenigen Autobauer (noch) nicht auf die Entwicklung eines Feststoffakkus setzt. Stattdessen konzentriert sich Tesla darauf, eine noch effizientere Batterie mit dicken Rundzellen im Format 4680 zu entwickeln. Diese soll wie gehabt mit flüssigem Elektrolyt daherkommen und eine Energiedichte von 300 Wh pro Kilogramm erzielen. Grund für den Fokus auf die Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Akkus könnte sein, dass sich die Technologie in den letzten 30 Jahren bereits bewährt hat und sie weithin erprobt ist. Dass Tesla irgendwann aber doch noch auf den Feststoffakku-Zug aufspringt, ist nicht auszuschließen.

Die THG-Prämie von der EnBW

Ihr E-Auto spart CO₂ ein und Sie erhalten dafür 70 €!

Feststoffakku: Aktuelle News geben Anlass zum Optimismus

Renommierte Hersteller wie Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen oder Audi haben den Feststoffakku längst ins Visier genommen und geben derzeit große Summen für die Weiterentwicklung der Technologie aus. Allein Volkswagen hat satte 300 Millionen Dollar in das US-amerikanische Start-up Quantumscape investiert. Das Unternehmen gilt im Hinblick auf den neuartigen Festkörperakku als Wegbereiter. Ziel ist es, zwei Pilotfertigungen für rund 200.000 Batteriezellen jährlich zu errichten, in drei Jahren soll dieses Vorhaben Realität sein.

Auch BMW zeigt sich in Bezug auf die Entwicklung von Feststoffakkus sehr ambitioniert. Gemeinsam mit Ford hat der Autobauer aus München rund 130 Millionen Dollar in das Unternehmen Solid Power gesteckt. Das Ziel: möglichst zügig einen marktfähigen Feststoffakku zu entwickeln. Bereits 2025 möchte BMW ein erstes Fahrzeug mit der neuartigen Batterietechnologie auf den Markt bringen. Auch der japanische Hersteller Toyota will den Feststoffakku schon 2025 in einem E-Auto verbauen. Ob das wirklich realistisch ist – daran haben Expert*innen so ihre Zweifel. Andere Hersteller wie Volkswagen (2026) oder Nissan (2028) geben sich diesbezüglich etwas mehr Zeit.

Dass der Feststoffakku den Lithium-Ionen-Akku in absehbarer Zeit komplett vom Markt verdrängt gilt übrigens als unwahrscheinlich. Immerhin hat die aktuell eingesetzte Technologie einen Entwicklungsvorsprung von etwa 30 Jahren. Darüber hinaus ist davon auszugehen, dass ihre Leistungsfähigkeit in den kommenden Jahren weiter steigen wird, wie etwa die Bemühungen von Tesla um die Weiterentwicklung der Rundzellenbatterien zeigen. Auf jeden Fall wird ein serienreifer Feststoffakku den technologischen Wettlauf um die effizienteste Batterie weiter anfeuern.