E-Autos: Karosserie wird zum Stromspeicher
Mit einem Stromspeicher, der als solcher nicht zu erkennen ist, wollen Forscher der University of Central Florida die Reichweite von Elektroautos um 25 Prozent steigern. Das neuartige Fahrzeug ist zudem deutlich leichter als die heute üblichen E-Autos mit ihren weitgehend stählernen Karosserien. Genau an diesem Bauteil setzt Jayan Thomas an, der das Entwickler-Team leitet.
Künstlerische Darstellung von "Super-Caps": Sie könnten E-Autos revolutionieren (Bild: ucf.edu)
Bremsenergie fließt in Karosserie
Die neuartige Karosserie besteht aus mehreren Schichten Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoff. Sie sind voneinander durch ein Dielektrikum getrennt. Die gesamte Anordnung wirkt wie ein Superkondensator, der Strom speichern kann - vor allem den, der beim Bremsen erzeugt wird. Das Konzept könnte zudem genutzt werden, um Raumfahrzeuge, Drohnen, Flugzeuge und andere mobile Systeme mit zusätzlichem Strom zu versorgen. Die verwendeten Materialien sind ungiftig und nicht brennbar. "Das ist für die Sicherheit der Passagiere im Falle eines Unfalls sehr wichtig", sagt Thomas.
Dieser Verbundwerkstoff sei trotz seines geringen Gewichts mindestens genauso fest wie Stahl. Da Superkondensatoren, anders als Batterien, beliebige Mengen an Energie abgeben, ermöglichen sie hohe Beschleunigungen, allerdings zulasten der Reichweite. Geladen wird der Superkondensator, wenn die Leistung des Ladegeräts es hergibt, innerhalb von Sekunden. Zudem überstehen Superkondensatoren zehnmal mehr Lade- und Entladezyklen als Batterien. Einziger Nachteil: Die auch "Super-Caps" genannten Speicher haben eine deutlich geringere Energiedichte als Akkus.
Als Außenhülle von Kleinstsatelliten
Luke Roberson, am Kennedy Space Center der US-Raumfahrtagentur NASA für Forschung und Entwicklung zuständig, denkt vor allem an eine Nutzung der neuen Technik in würfelförmigen Kleinstsatelliten. Bestünden deren Außenhüllen aus Super-Caps, würde sich das Gewicht jeweils deutlich reduzieren, weil eine eigenständige Batterie im Inneren überflüssig wäre. "Das könnte pro Start tausende von Dollar einsparen. Darüber hinaus könnte der Platz, der durch den Verzicht auf Batterien gewonnen wird, genutzt werden, um zusätzliche Sensoren und Testgeräte einzubauen und die Funktionalität des Satelliten zu erhöhen", sagt Deepak Pandey, Doktorand bei Thomas.