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Batterie der Zukunft ist aus Beton

Innovativer Ansatz der Technischen Universität Chalmers ließe sich in Hochhäuser integrieren

Wiederaufladbare Batterien der Zukunft bestehen im Wesentlichen aus Zement, wie Forscher der Technischen Universität Chalmers http://chalmers.se/en prophezeien. Das Konzept basiert auf Zement, dem kurze Fasern aus Kohlenstoff beigemischt werden, um eine elektrische Leitfähigkeit zu erreichen.

Bevor der präparierte Baustoff fest wird, platzieren die Forscher die Elektroden in einem bestimmten Abstand in die Masse. Diese bestehen aus einem Netz aus Kohlenstoffasern, das mit Eisen für die Anode und Nickel für die Kathode beschichtet ist. Der dazwischen liegende Zement fungiert praktisch als Elektrolyt. "Frühere Versuche, Betonbatterien zu bauen, scheiterten, weil die Kapazität bei Weitem nicht ausreichte", sagt Emma Zhang, die zur Forschungsgruppe um Luping Tang gehört.

Eine Mio. Kilowattstunden pro Haus

Das Team hat die Energiedichte verbessert. Sie liegt bei acht Wattstunden pro Kilogramm. Das ist zehnmal mehr als bei früheren Batterien auf Zementbasis. Verglichen mit den 400 Watt pro Kilogramm, auf die die Lithium-Ionen-Batterie kommt, ist das ein Klacks. Doch das Baumaterial ist billiger als das, aus dem normale Batterien sind. Und die Forscher trösten sich mit der Masse ihrer Speicher. Eine Batterie, so hoch wie ein Haus mit 20 Stockwerken, käme auf eine Kapazität von einer Mio. Kilowattstunden. Das verbrauchen rund 300 Haushalte.

Wichtigstes Einsatzgebiet für die Batterien aus Beton wird die Speicherung von emissionsfrei erzeugtem Strom sein. Sie sind dazu da, Strom ins Netz einzuspeisen, wenn die wetter- und tageszeitabhängigen Erzeuger gerade Pause haben. "Wir glauben, dass einige Stockwerke künftiger Hochhäuser als Batterien ausgelegt werden", verdeutlicht Zhang. Auch die Zwischendecken könnten zu Batterien umfunktioniert werden. Wirklich gut für das Klima wären solche Batterien allerdings nur, wenn der Zement emissionsfrei hergestellt würde.

Batterieaufbau und die Stadt der Zukunft (Grafik: Yen Strandqvist, chalmers.se)