Feststoffzellen gelten in Bezug auf Batteriezellen als die nächste große Innovation, wenn es um die mobile Energiespeicherung geht.

Der Europäische Rechnungshof hat deshalb die aktuelle milliardenschwere Zelleninitiative der EU-Kommission in einem aktuellen Bericht scharf kritisiert. Darin schreiben sie: „Die Europäische Batterie-Allianz konzentriert sich weitgehend auf bestehende, nicht auf bahnbrechende Technologien und läuft Gefahr, ihre ehrgeizigen Ziele nicht zu erreichen.“

Diese Argumentation scheint auf den ersten Blick sehr einleuchtend und wäre ein Risiko, wenn sich mögliche Investitionen für eine Batteriezellenproduktion in der Lausitz ausschließlich auf die bisher dominierende Technologie festlegen würden.

Feststoffbatterien, an denen Wissenschaftler International derzeit mit Hochdruck arbeiten, sind im Grunde aber auch Lithium-Ionen-Zellen, wie sie schon jetzt verwendet werden. Sie könnten bis zu einem Drittel mehr Energie speichern. Entscheidender Unterschied zu den derzeit vor allem produzierten Batteriezellen: Die heute flüssigen Elektrolyte in den Zellen werden durch einen festen Stoff – beispielsweise eine spezielle Keramik – ersetzt. An der Entwicklung solcher Feststoffzellen forschen beispielsweise die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für keramische Technologien und System (IKTS) in Dresden.

Vorteile der keramischen Elektrolyte: Sie sind nicht brennbar und nicht umweltschädlich. Flüssige Elektrolyte bestehen heute aus organischen Verbindungen, deren Entsorgung oder Aufarbeitung aus Sicht des Umweltschutzes teils sehr problematisch ist.

Die Feuergefährlichkeit von derzeit üblichen Batteriezellen mit nicht-wässrigen Elektrolyten ist nicht nur eine große Gefahr im Alltagsbetrieb. Auch der Transport der Zellen kann dadurch zu einem Risiko werden.

Größter, bisher noch nicht beherrschbarer Nachteil der keramischen Elektrolyte ist ihre Sprödigkeit.

Batteriezellen „atmen“ beim Laden und Entladen nämlich. Die Dresdner Wissenschaftler sprechen von Volumenänderungen zwischen vier und sechs Prozent. Dabei dürfen die Batteriekörper und Separatoren in den Zellen nicht brechen. Die Dresdner Wissenschaftler forschen daher an Keramiken, die diese Volumenänderungen mitmachen können.

Allerdings dürfte es noch einige Jahre dauern, ehe Feststoffbatterien großtechnisch serienreif sind.