Karlsruhe - So vielfältig die unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten von Batterien zum Antrieb von E-Fahrzeugen sind, so vielfältig werden auch die Entwicklungen auf dem Gebiet der verwendeten Materialien und Batterietypen sein. Das ist das Ergebnis der Technologie-Roadmap, die das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI im Rahmen der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gegründeten Innovationsallianz "Lithium-Ionen-Batterie (LIB 2015)" veröffentlicht hat. Lithium-Ionen-Batterien sind die Schlüsseltechnologie für die Einführung und den Marktdurchbruch der Elektromobilität.

Die Innovationsallianz, bestehend aus mehr als 60 Partnern aus Industrie und akademischer Forschung, erforscht und entwickelt anwendungsnah Lithium-Ionen-Batterien. Der erste Zwischenbericht liefert nun den Fahrplan für die Entwicklung effektiver Batterien zum Einsatz in E-Fahrzeugen der Zukunft.

Das Spektrum der Untersuchungen durch das Fraunhofer ISI reicht von der Betrachtung rohstofflicher Aspekte, wie der Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe und dem Recycling, über Anwendungsszenarien in verschiedenen Einsatzfeldern bis hin zu einem integrierten "Roadmapping", mit dem über das Jahr 2015 hinaus die technologischen Entwicklungen mit den Anforderungen der Märkte bis 2030 abgeschätzt werden sollen. "Der damit angestoßene Prozess bietet die Chance für eine langfristig angelegte, koordinierte und kontinuierlich aktualisierte Abschätzung der Chancen und Perspektiven der Lithium-Ionen-Batterie", so Projektleiter Dr. Axel Thielmann vom Fraunhofer ISI.

Erster zeitlicher Meilenstein der Untersuchungen wird das Jahr 2015 sein. Bis dahin sollen die Batterien deutlich leistungsfähiger, kostengünstiger und sicherer sein. In der vom Fraunhofer ISI erstellten Technologie-Roadmap werden diesbezüglich die technologischen Entwicklungen bei Lithium-Ionen-Batterien wie einzelne Zellkomponenten, Zelltypen und deren Eigenschaften sowie sich ergänzende und konkurrierende Technologien inhaltlich erfasst und für den Zeitraum von 2010 bis 2030 abgeschätzt. Dabei wird zunächst die gesamte Wertschöpfungskette näher betrachtet. Aspekte der Rohstoffverfügbarkeit und des Recyclings, das Batteriemanagement, geeignete Herstellverfahren, die Systemintegration sowie Bestrebungen zur Standardisierung und Normung sind ebenfalls Gegenstand der Untersuchungen in dem BMBF gefördertem Projekt des Fraunhofer ISI.

Die Roadmap zeigt, dass die Batterieentwicklung in den Materialien und Werkstoffen sogar bei den Zellkomponenten und Zellen und damit denkbaren Batteriesystemen vielfältig ist. Es wird also nicht den einen Zelltyp beziehungsweise die Batterie für die Elektromobilität geben, sondern anwendungsspezifische Batterietypen. "Mit diesem Ausblick wird für die Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien deutlich, wann welche Technologie für welche Anwendungsmöglichkeiten in Elektrozweirädern, Batteriefahrzeugen oder Plug-in- und Hybrid-Konzepten Anwendung findet. Darauf aufbauend kann eine zielgenaue Planung der Marktreife bestimmter Technologien und deren Verfügbarkeit erfolgen", erklärt Dr. Axel Thielmann.

Nähere Informationen sowie die Roadmap zum Download sind unter isi.fraunhofer.de zu finden.

Quelle: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

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