Chemieprofessor Michael Fröba koordiniert die Forschungsarbeiten an der Uni. Dabei geht es unter anderem um bessere Haltbarkeit und Kapazität der Batterien

Auf Rennstrecken bewähren sich die leisen Autos schon. In Peking startete kürzlich das weltweit erste Rennen der rasanten E-Flitzer. Doch dieser motorsportliche Event kann nicht darüber hinwegtäuschen, dass es noch zahlreiche Herausforderungen zu bewältigen gibt, bis E-Autos wirklich alltagstauglich sind.

Genau daran arbeiten im Rahmen des deutsch-chinesischen Forschungsprojektes SINGER (Sino-German-Electromobility Research) Hamburger Forscher. 403.000 Euro der insgesamt 925.000 Euro, mit denen das Bundesministerium für Verkehr das Forschungsvorhaben fördert, gehen an Wissenschaftler der Universität Hamburg. Im Fokus ihrer Forschungen steht die Batterietechnik.

„Im Wesentlichen geht es darum, im Rahmen gemeinsamer wissenschaftlicher Analysen an deutschen und chinesischen Hochschulen unterschiedliche, für die Elektromobilität wichtige neue Materialien und Systeme weiterzuentwickeln“, sagt Professor Michael Fröba. Der Chemiker, Leiter der Arbeitsgruppe Anorganische Festkörperchemie/Energiespeichermaterialien, koordiniert die Forschungsarbeiten an der Universität Hamburg. „Es fehlen bislang einheitliche Verfahren, um die Qualität der Materialien zu testen, die in einer Lithium-Ionen-Batterie zum Einsatz kommen. Wir wollen diese Standards und die Prüfverfahren entwickeln, um Haltbarkeit und Kapazität der Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern. Und wir wollen neue Materialien testen, damit die Batterien leistungsfähiger werden.“ Diese Testverfahren sind essenziell, um erstens die jeweilige Güte der Materialien vergleichen und zweitens deren Eigenschaften und damit die Gesamtperformance der Batterien optimieren zu können. Hierfür wollen die Forscher in Deutschland und China kommerziell erhältliche ebenso wie neu synthetisierte Materialien untersuchen und miteinander vergleichen.

Es geht auch um Elektromobilität und nachhaltige Stadtentwicklung

Zudem sollen Lithium-Ionen-Batterien der sogenannten zweiten Generation genauer getestet werden. Sie enthalten Material, das sich durch eine hohe (elektro-)chemische Stabilität, einen geringen Preis und eine lange Lebensdauer auszeichnet. Doch die Forscher sind mit dem Material noch nicht ganz zufrieden und wollen es mithilfe von Phosphat-Nanopartikeln verbessern. „Damit können die Batterien in Zukunft möglicherweise deutlich schneller beladen werden, ohne dass es zu großen Einbußen in ihrer Performance kommt“, erläutert Prof. Michael Fröba. Das gelingt gegenwärtig nur an speziellen Schnellladestationen, die zurzeit noch nicht so weit verbreitet sind.

Im SINGER-Projekt, an dem neben der Universität Hamburg noch die HySOLUTIONS GmbH (Koordinatorin des Verbundprojektes), der Flughafen Hamburg, die HafenCity Universität, die Hochschule für Angewandte Wissenschaften sowie die Verkehrsbetriebe Hamburg Holstein mitwirken, geht es auch um die Rolle von Elektromobilität im Rahmen einer nachhaltigen Stadtentwicklung. Denn selbst E-Autos brauchen, auch wenn sie keinen fossilen Energieträger verbrauchen, Straßen und Parkplätze. Zudem sollen chinesische E-Fahrzeuge praktisch erprobt werden. In China wird mit staatlichen Geldern Forschung, Entwicklung sowie die Produktion massiv angekurbelt. So passt es gut, dass das Auftaktrennen der ersten Saison der FIA-Formel-E-Meisterschaft (Fédération Internationale de l'Automobile) in Peking stattfand.