Elon Musk ist immer wieder für Überraschungen gut: Potentielle Ambitionen zum Bau eines elektrischen Jets muten im Vergleich zu seiner Raumfahrtunternehmung „SpaceX“ zwar fast schon wie Kleinkram an, aber das Internet reagierte euphorisch auf diese Neuigkeit.
Was genau ist passiert? Tesla könnte bald in der Lage sein, Batterien mit einer Energiedichte von 400 Wattstunden pro Kilogramm herzustellen, schreibt Elon Musk. Auf Twitter deutet das Enfant terrible an, dass mit einer Massenproduktion von Batterien dieser Energiedichte in drei bis vier Jahren zu rechnen ist. Zum Vergleich: Die Energiedichte des „Tesla Model 3“ wird auf 260 Wattstunden pro Kilogramm geschätzt.
Steht der Batterie-Technologie also eine Revolution bevor? Nun, von einer Revolution kann man wohl eher nicht sprechen, aber immerhin von einem ziemlich großen Schritt innerhalb der Evolution.
Hierzu werfen wir einen Blick auf den Stand der Dinge bei Elektroautos: Recherchen des Frauenhofer-Instituts zufolge ist durch technische Optimierungen eine mittelfristige Erhöhung der Energie-Kapazitäten für konventionelle Batteriezellen auf 350 Wattstunden pro Kilogramm zu erwarten.
Eine Steigerung auf 400 soll durch eine Verbauung von Lithium-Metall-Anoden möglich werden, was aber völlig neue Technologien in anderen Fertigungsteilen erfordern würde. Konkret sollen Feststoffe statt Flüssigstoffe als Elektrolyt (elektrisches Leitmedium) eingesetzt werden, was auch die Brandgefahr reduzieren würde.
Aktuell forschen jedenfalls zahlreiche Autobauer (darunter auch Tesla) sowie Batterieproduzenten an Feststoff-Batterien als Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus. Möglicherweise ist der US-Konzern aber bereits einen Schritt weiter und erschließt im Hintergrund schon komplett neuartigen Technologien, die perspektivisch deutlich höhere Energiedichten und Reichweiten versprechen.
Interessant ist der Tweet dahingehend, dass Musk 400 Wattstunden pro Kilogramm als einen Schwellenwert sieht, ab dem die Entwicklung von elektrisch betriebenen Flugzeugen interessant wird.
Hier würde Tesla einen noch nicht wirklich existierenden Markt betreten, der jedoch jetzt schon einige Mitbewerber aufweist, darunter den Flugzeughersteller „Airbus“, den Autofahrtvermittlungs-Dienstleister „Uber“ und das deutsche Startup „Lilium Jet“. Dessen gleichnamiges elektrisches Flugtaxi ist zwar funktionsfähig aber noch weit davon entfernt, für eine Massennutzung und industrielle Fertigung praktikabel zu sein. Anfang des Jahres geriet die junge Firma außerdem ins Kreuzfeuer der Medien. Auslöser war ein auf der Online-Seite des Luftfahrtmagazins „Aerospace“ veröffentlichter Artikel. Darin zitierte Experten und Wissenschaftler zweifelten unter anderem die technische Machbarkeit der bis 2025 versprochenen 300 Kilometer Reichweite an.
Trotzdem: Elektroantriebe für Flugzeuge (und auch für Schiffe) gibt es bereits und werden weiter erforscht. Gerade die Energiedichte ist allerdings ein großes Problem beim E-Antrieb und die geringen Reichweiten deshalb ein bis heute ungelöstes Dilemma. Andere Energieträger wie Erdöl (11.600 Wattstunden pro Kilogramm) und Wasserstoff (33.000 Wattstunden) haben weitaus höhere Energiedichten.
Eine der großen Hürden, auch beim Bau von Elektroautos, ist genau deshalb die – Stand jetzt – notwendige enorme Größe der Batterien. Die Prototypen für Luft- und Seetransport bewegen sich aus diesem Grund beim Volumen in relativ kleinen Dimensionen. Speziell für die Luftfahrt kommt noch das Problem des Batteriegewichts hinzu.
Sollte Tesla eine Lufttaxi-Sparte eröffnen, ist davon auszugehen, dass Antworten auf diese und viele andere Herausforderungen gefunden wurden oder noch gefunden werden. Bei Elon Musk ist alles möglich …
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