Elektromobilität und Batterietechnologie. Werden die von den Herstellern veröffentlichten Werte von Reichweite und Lebensdauer durch Lithium-Ionen-Batterien erreicht?

Projektarbeit aus dem Jahr 2020 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,7, Hamburger Fern-Hochschule, Sprache: Deutsch, Abstract: Die Batterie ist das Herzstück und die entscheidende Komponente bei der Elektrifizierung von Fahrzeugen. Sie bestimmt nämlich einerseits zu einem hohen Anteil die Fahrzeugkosten, andererseits wird durch ihre Leistungsfähigkeit die Reichweite und letztendlich auch die Lebensdauer eines Fahrzeuges maßgeblich bestimmt. In diesem Kontext nimmt daher die Batterie eine Schlüsselstellung in der Elektrifizierung des Antriebsstranges ein. Die Frage ist, ob die derzeitige Batterietechnologie die hohen Erwartungen erfüllt.

Diese Arbeit geht dieser Fragestellung nach und berücksichtigt dabei die vorliegenden wissenschaftlichen Publikationen. Zuerst erfolgt ein kurzer Überblick über das Funktionsprinzip von Batterien, insbesondere der Lithium-Ionen-Batterie. Anschließend werden einige Kernfragen zur Batterielebensdauer abgeklärt. In einem weiteren Schritt werden jene Einflüsse, welche auf die Batterie zum Teil massiv negative Auswirkungen haben, beschrieben. Im Besonderen gilt dies für die thermische Belastung der Batterie. Um eine Schädigung durch zu hohe bzw. zu niedrige Temperaturen zu verhindern, ist ein technisch aufwändiges Thermomanagement notwendig. Auch dieses verbraucht Energie, welche durch die Batterie gedeckt werden muss.

Ausgehend von den massiven Auswirkungen des Klimawandels wird verstärkt nach alternativen Antrieben und Treibstoffen gesucht, um den privaten Personenverkehr im Sinne von CO2-Reduktion zu gestalten. In den letzten Jahren ist daher auch in Österreich die Elektromobilität in den Blickpunkt von Wirtschaft, Technik und Politik gerückt. Mit der Elektromobilität wird die Hoffnung verbunden, die Treibhausgasemissionen nachhaltig zu reduzieren. Um die angepeilten Ziele zu erreichen, sind gewaltige Anstrengungen in den Bereichen Technik und Forschung notwendig. Dabei hat sich die Batterietechnologie zu einem strategisch wichtigen und in der Öffentlichkeit stark wahrgenommenen Forschungsfeld entwickelt.