Die Batterie, die dem Feuer trotzt

Am 21. Oktober 1997 kippte ein Wagen der Mercedes-A-Klasse bei einem «Elchtest» in Schweden aus der Kurve. Der Vorfall sorgte weltweit für Furore, es regnete negative Schlagzeilen. Eine der Ursachen für das Fiasko: Die A-Klasse war ursprünglich als Elektroauto konzipiert. Durch den späteren Wechsel auf den Verbrennungsmotor entfiel die schwere Batterie, und der Schwerpunkt verlagerte sich zu weit nach oben.

Die Batterie, die in der A-Klasse hätte verbaut werden sollen, war eine sogenannte Salzbatterie. Im Gegensatz zu den meisten anderen Batterien, bei denen Kathode und Anode in einem flüssigen Elektrolyten «schwimmen», ist der Elektrolyt bei einer Salzbatterie ein Feststoff. Für die Elektromobilität hat sich diese Technologie nicht bewährt: Heutige Elektroautos fahren mit Lithium-Ionen-Akkus, die leichter sind und schneller laden. Doch in anderen Bereichen ist die Salzbatterie ihrer Konkurrenz überlegen. Deshalb werden Salzbatterien heute aktiv erforscht – unter anderem an der Empa in Dübendorf.

Der grösste Trumpf der Salzbatterie ist ihre Sicherheit. Zwar brauchen Salzbatterien eine Betriebstemperatur von rund 300 Grad Celsius, aber sie können weder brennen noch explodieren. Deshalb kommen sie auch an Orten zum Einsatz, wo Lithium-Ionen-Akkus gar nicht erst zugelassen sind, etwa im Berg- und Tunnelbau und auf Offshore-Öl- und -Gasförderplattformen. Ausserdem können sie ihre Arbeit selbst an abgelegenen und exponierten Orten über Jahrzehnte zuverlässig verrichten – ganz ohne Wartung.

Empa-Forscherin Meike Heinz ist überzeugt: Die langlebigen und sicheren Salzbatterien würden hervorragende stationäre Speicher für erneuerbare Energien ergeben. Gemeinsam mit dem Tessiner Salzbatteriehersteller Horien arbeiten Heinz und ihr Team daran, die vielversprechenden Batterien weiter zu verbessern. Das Ziel: den Gehalt an kritischen Rohstoffen senken, die Effizienz steigern – und die Technologie skalieren, damit Salzbatterien in Zukunft einfach und günstig im industriellen Massstab hergestellt werden können.