Neue Entwicklungen beim E-Bike-Antrieb

Der Akku der Zukunft: mit Wasserstoff und Luft

Von Gordon Herenz

27.01.2018  |  Pedelecs und E-Bikes haben sich mittlerweile einen festen Platz im Radmarkt erkämpft. Und ein zentrales Element, die Akkus entwicklen sich immer weiter: Zurzeit ist es die Lithium-Ionen-Batterie, die Tausende von Fahrrädern mit elektrischer Energie unterstützt.

Li-Ion-Akkus sind Stand der Technik,
und bringen nicht nur E-Bikes zum Laufen, sondern auch Elektroautos, Smartphones, Laptops und mehr. Jedoch sind Ladekapazität und Reichweite ausbaufähig. Wie sieht also die Zukunft im Bereich der Batterie-Technologie aus? Gibt es neue Entwicklungen, die auch die Elektromobilität im Bereich des Fahrrads beeinflussen?

Zwar gehen Experten davon aus, dass die Lithium-Ionen-Batterie in den nächsten zehn bis fünfzehn Jahren die dominierende Technologie auf dem Markt bleiben wird, und sich in kleinen Schritten weiterentwickelt. Einen Durchbruch gibt es aber wohl erst mit neuen Akku-Technologien, an der momentan intensiv geforscht wird.

Heiße Anwärter sind etwa die Lithium-Luft-Batterie,
oder die Brennstoffzelle. Welche Vorteile haben sie gegenüber der bisherigen Lithium-Ionen-Technologie?

Wissenschaft und Industrie sind seit mehreren Jahrzehnten bemüht, eine Brennstoffzelle mit Wasserstoff-Antrieb zu entwickeln. Bisher konnten keine erschwinglichen Modelle für die Massenproduktion realisiert werden, die sich von Aufwand und Leistung her mehr lohnen als bisherige Antriebsformen für Autos und andere Fahrzeuge.

Die französische Firma Pragma Industries will bis 2019
ein E-Bike mit Wasserstoff-Antrieb auf den Markt bringen. Das Pedelec soll innerhalb von zwei Minuten geladen werden und anschließend bis zu 100 Kilometer zurücklegen können. Doch noch immer lässt der erhebliche Produktionsaufwand den Preis weit in den vierstelligen Bereich klettern. Zudem benötigt jede Brennstoffzelle eine beträchtliche Menge Platin, eine begrenzte Ressource auf unserem Planeten. Ob die Brennstoffzelle unter diesen Bedingungen wirklich ein zukunftsfähiges Modell ist, wird sich zeigen.

Anders sieht es mit der Lithium-Luft-Batterie aus, die ab 2030 in Serienproduktion gehen soll. Nicht nur die Elektromobilität von Autos und Fahrrädern, sondern auch viele weitere von Batterien abhängige Technologien würden davon profitieren. Dieses Modell soll die zehnfache Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkus mitbringen. Bisher gab es bei der Produktion vor allem Probleme mit der Energie-Effizienz und der Anzahl der Ladezyklen. Ein einsatzreifer Akku dieser Art wäre leistungsstärker und zudem weitaus günstiger.

Die Kraft der Batterie – eine Info-Grafik von RSComponents

Ein Problem bleibt jedoch auch hier: der Abbau von Lithium und das Recycling. Lithium ist ein begrenzt vorhandener Rohstoff, dessen Nachfrage mit der Technologisierung und Verbreitung der Elektromobilität rasant steigt. Umso wichtiger ist es, technische Geräte und Akkus fachgemäß zu entsorgen, damit diese recycelt werden können.

Akkus von E-Bikes machen dabei im Gegensatz
zu Smartphones und anderer Computer-Hardware bisher nur einen geringen Teil aus. Bei Fachhändlern können nicht mehr benötigte oder verschlissene Fahrrad-Akkus zur umweltgerechten Entsorgung abgegeben werden.

Und es wird an technischen Innovationen geforscht, die eine bessere Umweltbilanz mitbringen, zum Beispiel Natrium- oder Magnesium-Batterien, deren Hauptrohstoffe in großen Mengen verfügbar sind.

Jeder Batterie-Typ hat seine Vor- und Nachteile,
und so sind die unterschiedlichen Typen jeweils für verschiedene Zwecke geeignet. Wie sich die verschiedenen Technologien in den nächsten Jahrzehnten entwickeln werden, bleibt abzuwarten.

Gordon Herenz ist Marketing-Manager bei der Peak Ace AG in Berlin.

 
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