Superkondensatoren könnten Batterien als Stromspeicher in Elektroautos und Hybridautos ablösen

(22.10.2012)

Bei einem Elektroauto entscheidet der Stromspeicher über die Reichweite, da die Batterieeinheiten derzeit noch sehr teuer sind, könnte ein Superkondensator eine Alternative sein.

Dies ist der Hybridbus Lions City Hybrid. Bildquelle: MAN

Der Superkondensator wird in manchen Bussen bereits eingesetzt, er könnte eine günstige Alternative zur großen Batterie im Elektroauto oder Hybridauto sein.

Im Gegensatz zu den Akkuzellen kann ein Kondensator in Sekundenschnelle aufgeladen werden, auch wenn Superkondensatoren noch Neuland im Automobilbau sind, loben Ingenieure wie der ehemalige BMW-Forschungschef und heutige Magna-Technologie-Vorstand Burkhard Göschel schon seit Jahren ihre Vorteile.
Jedoch waren die schnellen Energiespeicher bisher zu teuer und zu leistungsschwach.

Der Vorteil von einem Superkondensator gegenüber einer Lithium-Ionen Akkuzelle ist, dass ein Kondensator mittlerweile billiger, langlebiger, leichter und weniger temperaturempfindlich ist. Der Grund dafür ist die spezielle Bauweise. Im Gegensatz zu Akkus, die Strom elektrochemisch speichern, bevorraten Kondensatoren Energie elektrisch. Dadurch sind sie in wenigen Sekunden voll geladen und können den Strom auch wieder genauso schnell abgeben. Auch nehmen sie keinen Schaden, wenn sie in kurzer Zeit viel Strom aufnehmen und abgeben. Sie funktionieren auch bei minus 40 Grad und halten so lange, wie das Auto an sich.

Die Superkondensatoren, die in Hybrid- oder Elektroautos eingesetzt werden können, werden unter anderem in der Formel 1 eingesetzt: Für ca. 7 Sekunden sorgt in den Rennwagen der Strom aus den Superkondensatoren für 82 PS mehr Leistung, der Strom treibt hierbei einen zweiten Motor, bei dem es sich um einen Elektromotor handelt.

Auch verkürzt das ständige Stoppen und Starten des Motors im Stau oder an der Ampel die Lebensdauer von Lithium-Ionen Akkuzellen in Hybridautos, da der Stromspeicher nicht unendlich viele Ladezyklen übersteht. Wenn Superkondensatoren solche Aufgaben übernehmen, kann die Batterieeinheit kleiner und somit kostengünstiger ausfallen.

Göschel findet die Kombination aus Lithium-Ionen Batterieeinheit und Superkondensatoren ideal.

Auch der CEO des Elektroautoherstellers Tesla Motors (Elon Musk) bezeichnet Kondensatoren gar als Totengräber der Lithium-Ionen-Akkuzellen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Er mutmaßt, dass die Kondensatoren in Zukunft die normalen Batterien ablösen werden.

In der chinesischen Metropole Shanghai werden bereits 17 Elektrobusse auf drei Linien mit den Kondensatoren angetrieben, der US-Fahrzeughersteller Sinautec hat dafür zusammen mit dem chinesischen Partner Shanghai Aowei Technology Department sämtliche Haltestellen entlang der Strecken in Ladestationen verwandelt.

An den Haltestellen fahren die Busse Stromabnehmer aus, die sich dort mit einer Oberleitung verbinden. In der Zeit, wo die Passagiere ein- und aussteigen, lädt der Bus seine Kondensatoren auf. Zum Aufladen reichen 30 Sekunden und man kann anschließend Kilometer weit fahren.
Von MAN gibt es Hybridstadtbus mit dem Namen Lion’s City Hybrid, diese werden mit Diesel- und Elektromotor angetrieben. Bei dem Bremsvorgang laden sich die Kondensatoren auf, mit der gespeicherten Energie kann der Bus 500 Meter rein elektrisch fahren, bevor der Dieselantrieb übernehmen muss.

Die Treibstoffersparnis im Test in München und Nürnberg ist mit bis zu 30 Prozent so groß, dass der MAN-Hybridbus in die Serienproduktion geht.

Laut Göschel ist die Entwicklung in 2 Jahren so groß, das man mit dem Superkondensator (engl. Supercab) kleine Strecken rein elektrisch fahren kann.