Software für bessere E-Mobil-Batterien

Entscheidend zur Verbesserung der Batterien von Elektroautos beitragen könnte eine Software, die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) in Kaiserslautern entwickelt haben.

Das größte Problem an den bis dato verwendeten Lithium-Ionen-Batterien ist die Tatsache, dass sie zu schwer sowie zu teuer sind und über zu wenig Kapazität verfügen. 74 Prozent der Autofahrer würden sich laut einer ADAC-Umfrage ein Elektroauto kaufen, sofern sie dafür in Sachen Kosten, Komfort und Sicherheit keine Abstriche hinnehmen müssen. Und ein Drittel der Befragten will mindestens 500 Kilometer Reichweite erreichen. Und genau hier krankt es momentan noch.

An dieser Stelle setzt die neue Simulations-Software „BEST“ an. Das Kürzel steht für „Battery and Electrochemistry Simulation Tool“. Dabei werden sämtliche Transport- und Reaktionsvorgänge der Lithium-Ionen zwischen den Elektroden auf makroskopischer und mikroskopischer Ebene dargestellt. Selbst die mikroskopisch kleine Struktur der Elektroden lässt sich dreidimensional darstellen. Sogar Poren mit nur zehn Mikrometern Größe sind zu sehen. Auch die Position der Elektroden ist variierbar und es lassen sich auch verschiedene Materialien miteinander kombinieren.

Die Verteilung des Stromflusses gibt beispielsweise Aufschluss zur Wärmeproduktion der Batterie. Stellen, die besonders heiß werden und sich entzünden könnten, lassen sich mit der Software leicht aufspüren. Denn die Temperaturentwicklung beeinflusst die Lebensdauer eines Akkus sehr stark. Mit der Software sollen Autoproduzenten und Hersteller von Batterien unterstützt werden, Akkus mit höherer Reichweite und besserem Beschleunigungsverhalten zu entwickeln. Die Software wird auf der Hannover-Messe vom 2. bis 8. April am Fraunhofer-Stand erstmals zu sehen sein.