Jeder kennt sie als Wegwerfbatterien. Die Alkaline gibt es in jedem Supermarkt zum Spottpreis. Jetzt wollen schwäbische Forscher sie zum Akku machen.
Ob Fernbedienung, Küchenuhr oder Taschenlampe, die Alkaline findet sich in jedem Haushalt. Gern auch dutzendfach. Neben dem Vermarktungsnamen Alkaline läuft sie auch als Alkali-Mangan-Batterie oder Zink-Manganoxid-Zelle. Langfristig sollte sie ursprünglich verschwinden. So wollte es die EU-Kommission – zumindest für Einwegzellen.
Doch die Billigbatterie scheint noch nicht am Ende zu sein. Forscher am Ulmer Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) haben mit Partnern weiterer Institute das Prjekt ORRCABATT ins Leben gerufen. ORRCABATT steht für „Optimised design for rechargeable and recyclable alkaline MnO2 batteries“. Auf Deutsch: Optimiertes Design für aufladbare und wiederverwertbare Alkaline-Manganoxid-Batterien.
Im Prinzip war die Manganoxid-Batterie zwar schon immer aufladbar – allerdings in einem äußerst beschränkten Maße. In den vergangenen Jahren war wiederholt versucht worden, die Aufladbarkeit zu verbessern. Bisher allerdings nur halbherzig und entsprechend geringem Erfolg. ORRCBATT will nun die Herausforderung im großen Maßstab mit Partnern aus Industrie, Universitäten und Forschungsinstituten angehen. Das Projekt wird unter anderem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung drei Jahre mit einem Budget von 3,3 Millionen Euro gefördert.
Für den Versuch spricht viel. Denn anders als bei den Lithum-Ionen-Akkus, wie sie zum Beipiel im E-Auto verwendet werden, braucht die neue Batterie weder Lithium, noch Kobalt. Beide Rohstoffe sind knapp und teuer. Und beide Rohstoffe werden unter umweltfreundlichen und sozial fragwürdigen Bedingungen gewonnen. Mangan und Zink hingegen sind weltweit verfügbar und günstig. Die Materialkosten für Alkaline-Batterien liegen 50 bis 66 Prozent unter denen von Lithium-Ionen-Akkus.
Der Nachteil: Die künftigen Alkaline-Zellen werden im Gewicht vergleichsweise schwer ausfallen. Mit einer Energiedichte von etwa 150 Wattstunden pro Kilogramm können sie mit Lithium-Inonen-Akkus nicht mithalten. Letztere liefern pro Kilogramm rund 250 Wattstunden. Doch der geringe Preis macht den Nachteil mehr als wett. Denn die neuen Batterien sollen zunächst nur stationär genutzt werden. Zum Beispiel als Puffer in E-Werken, aber auch als Speicher für tagsüber produzierten Sonnenstrom. Für diese Zwecke würde der Alkaline-Akku mit einem enormen Vorteil aufwarten. Die neuen Batterien sind so gut wie nicht brennbar. Damit eignen sie sich hervorragend für Anwendungen in geschlossenen Räumen.
Bleibt die Frage, wie die Ulmer Wissenschaftler und ihre Partner es hinkriegen, aus Wegwerfspeichern Akkus zu machen. Das Geheimnis liegt vor allem im Einsatz neuartiger Membranen. Erste funktionierende Labormodelle existieren bereits. Sie zeichnen sich durch eine außergewöhnliche Zyklenstabilität aus. Sie lassen sich also häufig und ohne großen Kapazitätsverlust aufladen und entladen. Dennoch: Bis zur Marktfähigkeit werden wohl noch paar Jahre vergehen.
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