Neue Batterietechnologie Zink + Luft = Energie

MP3-Player, Headsets, Fernbedienungen: Technische Geräte werden immer dünner - doch ihre Batterien sind seit Jahrzehnten unverändert klobig. Ein US-Hersteller plant nun die Einführung eines neuen, flachen Stromspeichers, der aus Zink und Luft Energie erzeugt - und viel länger hält.

Von

SPIEGEL ONLINE

Hamburg - Seit Jahren hinken Batterien und Akkus der technischen Entwicklung hinterher. Sie sind es, die letztlich vorgeben wie dick und schwer elektronische Geräte heutzutage sind. Während Leiterplatten und Bildschirme immer flacher, immer kleiner werden, hat sich vor allem das Format handelsüblicher Batterien kaum verändert. Das soll sich im kommenden Sommer ändern. Zu diesem Zeitpunkt plant das US-Unternehmen Energizer die Einführung eines neuen Batterietyps in den Massenmarkt, der Zink-Luft-Batterie.

Bei herkömmlichen Zink-Kohle- oder Alkali-Mangan-Batterien müssen beide Materialien, deren Reaktion miteinander Strom erzeugt, in der Hülle des Stromspeichers untergebracht werden. Bei der Zink-Luft-Batterie hingegen reicht es aus, Zink mitzuliefern, dessen Reaktion mit Luft zur Energieerzeugung genutzt wird. Entsprechend dünner kann man Batterie konstruieren - und genau das will Energizer ausnutzen.

An einem ähnlichen Konzept hatte sich um die Jahrtausendwende bereits das israelische Unternehmen Electric Fuel versucht. Mit dem Electric Fuel Instant Power Charger sollte man, so die Idee, unterwegs und fernab von Steckdosen die Akkus von Handys und PDAs aufladen können. Der Erfolg blieb allerdings aus, weil das System alles andere als komfortabel und ausgereift war. Denn die sogenannte Powercartridge, der Stromspeicher des Systems, fing an, Strom zu erzeugen, sobald man ihre luftdichte Verpackung öffnete. Zwar gab es auch eine Schutzhülle, die diesen Prozess aufhalten, die Batterie wenigstens drei Monate haltbar machen sollte. Unterm Strich aber musste man sich schon sehr beeilen, um wenigstens die drei vom Hersteller versprochenen Akkuladungen aus einer solchen Batterie ziehen zu können.

Ein luftdichtes Batteriefach

Genau dieses Problem habe man nun aber lösen können, erklärte Jon Eager, Director OEM-Marketing bei Energizer, im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Der Trick, den man dabei anwendet, ist simpel und komplex zugleich - denn er funktioniert nur, wenn die Gerätehersteller mitmachen, sich haarklein an die Vorgaben des Batterieherstellers halten.

Wie schon bei den Zink-Luft-Batterien von Electric Fuel wird die Stromproduktion der Zinc-Air-Batterien von Energizer erst dann in Gang gesetzt wenn diese mit Luft in Kontakt kommen. Die Einströmöffnungen der Batterien werden deshalb in der Verpackung von einem Aufkleber verschlossen. Sobald der entfernt wird, beginnt der elektrochemische Prozess, bei dem Strom entsteht.

Um zu verhindern, dass die Luft nun ungehindert an der Zink-Anode der Batterie vorbeiströmt, den Zersetzungsprozess dabei ständig in Gang hält, muss der Zustrom reguliert werden. Dafür, so Eager, hat man eine ausgesprochen einfache mechanische Lösung gefunden: Das Batteriefach muss über eine winzige, verschließbare Luftöffnung verfügen, ansonsten luftdicht versiegelt sein.

Wie so etwas in der Praxis aussehen kann demonstriert Eager mit Hilfe einer Taschenlampe. Die Luftöffnung bei dem Demonstrationsobjekt ist einfach unter dem Ein/Aus-Schalter verborgen. Sobald man diesen Schalter in die Ein-Position schiebt, wird das Loch geöffnet, Strom erzeugt und die Lampe leuchtet auf. Eine Verzögerung ist dabei nicht zu spüren.

Darüber, dass solche Konstruktionen nicht zum Standardrepertoire der Gerätehersteller gehören, ist man sich auch bei Energizer im Klaren. Deshalb veranstaltet das Unternehmen ab Oktober Schulungen, in denen Konstrukteuren interessierter Firmen beigebracht wird, wie sie ihre Geräte bauen müssen, damit diese künftig mit dem neuen Batterietyp funktionieren.

Drei Euro pro Stück

Bisher konnten richtig flache Geräte nur mit Hilfe von Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akkus gebaut werden. Die sind teuer, benötigen ein Ladegerät sowie eine spezielle Ladeelektronik, die den Ladevorgang steuert und überwacht. Auf all das, so Eager, werde man künftig verzichten können, wenn stattdessen die flachen Zink-Luft-Batterien eingesetzt werden. Die sind zwar nicht wieder aufladbar, sollen laut Hersteller aber aufgrund ihrer Bauweise bis zu dreimal länger Strom abgeben als aktuelle Batterietypen.

Recyclen kann man die neuen Batterien allerdings derzeit kaum - es mangelt noch an der passenden Technologie. Ganz so harmlos, wie sich die Kombination aus Zink und Luft anhört, werden die neuen Batterien wohl nicht sein: Im "Produktsicherheits-Informationsblatt" (PDF) ist von Verätzungen die Rede, die man sich bei freigelegtem Batterieinneren zuziehen könne. Als giftiger Sondermüll gelten die neuen Stromspeicher dem Hersteller zufolge aber nicht. Die sollen in normalen Mülldeponien entsorgt oder fachgerecht verbrannt werden können.

Die Luftbatterien werden dreimal teurer sein als entsprechende Standard-Batterien, etwa drei Euro pro Stück kosten. Aber der Preis wird, zumindest zur Einführung, wohl kaum das limitierende Element sein. Interessanter ist die Frage, wie viele Hersteller sich tatsächlich auf die neue Technik einlassen werden. Im Handel jedenfalls, da ist sich Eager sicher, wird das neue Konzept viele Freunde finden - weil die neuen Batterien den Händlern satte Gewinne versprechen.

Mehr zum Thema


Forum - Diskussion über diesen Artikel
insgesamt 23 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
Seite 1
derweise 07.09.2009
1. Was ist nur mit den Forschern los?
Was ist nur mit den Forschern los?: fast auf allen Forschungsgebieten sind jahrzehntelange Stagnationen festzustellen!: - der Otto-Motor wird seit über 100 Jahren für unersetzbar gehalten - die Eisenbahn fährt ohne Permanentachsüberprüfung bis zum bitteren Ende (Eschede, Problem der Heißläufer) - Batterien:s. Beitrag - der Tsunami wurde schlichtweg übersehen - für die Atomkraft hat man keine moderne Sicherheitstechnik entwickelt
Floak 07.09.2009
2. ...
Tolle Neuigkeit. Davon hab ich schon vor über 10 Jahren in der Schule gehört! :P
MatthyK, 07.09.2009
3. Keinen Mehrwert für den Verbraucher
Langsfristig gesehen, sind solche Entwicklungen, die dem Verbraucher in der Summe keinen Mehrwert bieten mit großer Sicherheit zum scheitern verurteilt. In den allermeisten batteriebetriebenen Geräten bringt eine weitere Miniaturisierung schon fast mehr Nach- als Vorteile bei der Benutzung. Einen echten Mehrwert für den Verbruacher hätte dagegen die Beschränkung auf Standard-Typen (auch bei Anschlüssen und Kablen): Nur ein Ladegerät für alle Geräte, Batterien, die man auch am Urlaubsort bekommt, usw.
hans50 07.09.2009
4. Was ist daran neu?
Jeder Hörgeräteträger kennt diesen Batterietyp schon seit Jahren. Einfach mal in Wikipedia nachlesen.......
anbue 07.09.2009
5. anbue
Ein Wegwerfprodukt auf den Markt zu bringen, von dem man bei Markteinführung nicht weiss, wie man es recyceln soll, ist einfach nicht mehr zeitgemäß.
Alle Kommentare öffnen
Seite 1
Diskussion geschlossen - lesen Sie die Beiträge! zum Forum...

© SPIEGEL ONLINE 2009
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH


Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.