Mit seiner Batterie kann ein Elektroauto doppelt so weit fahren wie bisher: Die Innovationen des Ingenieurs Andreas Hutter bringen ihn an die Spitze.
In seiner Freizeit erklimmt Andreas Hutter 4.000 Meter hohe Berge. Er ist sich bewusst, dass der Weg zum Erfolg manchmal herausfordernd sein kann. Und dass es sich trotzdem lohnt, durchzuhalten. Wie schafft man eine Batterie, die allen anderen überlegen ist? Auch dieser Weg ist eine Herausforderung. Aber er kann sich lohnen.
Das CSEM Battery Innovation Hub in Neuchatel riecht und klingt wie ein Autoreparaturbetrieb. Der 51-jährige Co-Direktor Andreas Hutter ist mit dem Fahrrad zur Arbeit gefahren. Seit 2001 wohnt der Elektroingenieur mit seiner Familie in Neuchatel, Schweiz. „In unserer Garage steht noch ein alter Diesel, aber der wird bald durch ein Elektrofahrzeug oder gar nichts mehr ersetzt.“ In den letzten zwei Jahren ist der Anteil der vollelektrischen Pkw bei den Neuzulassungen in der Schweiz von 13 auf fast 18 Prozent gestiegen. Darüber hinaus wird die EU den Verkauf neuer Benzin- oder Dieselfahrzeuge nach 2035 verbieten.
Die Schweiz will ein Vorreiter sein; Hutter ist in der Vorhut
Hutter, der begeistert zu sein scheint, ruft aus: „Deshalb herrscht jetzt eine Goldgräberstimmung!“ Er tippt weiter mit den Fingerspitzen auf den Tisch. Ungefähr 90 Prozent der Batterien für Elektrofahrzeuge werden derzeit in Asien hergestellt. Europa und die Schweiz wollen dies verhindern. Deshalb finanziert die Bundesregierung einen Teil der Aktivitäten des Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM). Das Ziel ist es, den Technologietransfer in die Industrie zu erleichtern. Wäre es nicht fantastisch, wenn einem Schweizer Unternehmen ein Durchbruch gelänge und eine einheimische Innovation die Elektrofahrzeuge der Zukunft dominieren würde? Schweizer Firmen sollten eine bedeutende Rolle in der Automobilindustrie der Zukunft spielen“, sagt Andreas Hutter.
Das Problem ist, dass er es mit einer wahren Diva zu tun hat. Um eine Batterie zu verbessern, können er und sein 20-köpfiges Team sich auf eine Reihe von Aspekten konzentrieren: das Material (wäre Natrium ein geeigneter Ersatz für Lithium? ), die Struktur (ist ein fester Elektrolyt einem flüssigen vorzuziehen? ) und die Anordnung (bevorzugen Sie kleine oder große Zellen?). Aber jede Änderung bringt neue Schwierigkeiten mit sich. Batterien sind anfällig. Einige Materialien haben eine hohe Festigkeit, aber eine geringe Haltbarkeit. Bei anderen kehrt sich die Situation um. Batterien mögen es nicht, wenn es kalt ist. Und sie sind nur so stark wie ihre schwächste Zelle. „Genau das ist es, was es für uns Ingenieure so spannend macht!“, sagt Andreas Hutter.
Die Batterie kann mit einer Schere in zwei Hälften geteilt werden
Da Batterien sowohl Elektronik als auch Chemie beinhalten, muss Andreas Hutter drei Paar Fäustlinge tragen. Er kann chemische Experimente in einem geschlossenen Behälter durchführen. Der Behälter ist mit dem Edelgas Argon gefüllt, denn Lithium, das in den meisten modernen Batterien verwendet wird, würde sich an der Luft schnell verflüchtigen.
„Die Frage ist nun, welche Technologie sich letztendlich durchsetzen wird“, sagt Hutter. Er und seine Kollegen haben gezeigt, dass eine Festkörperbatterie mit einer Schere in zwei Hälften geschnitten werden kann und immer noch normal funktioniert. Auch fängt sie nicht an, Blasen zu werfen.
Jedes Kind weiß, dass dies bei herkömmlichen Batterien, die einen flüssigen Elektrolyten enthalten, nicht möglich ist. „Festkörperbatterien sind sicherer und stärker“, sagt Andreas Hutter. Wir bemühen uns darum, dass sie 1.000 statt 500 Kilometer weit fahren können. Doch bis solche Batterien in Autos zum Einsatz kommen, sind noch einige Fragen zu klären. „Wir verstehen die Batterien. Jetzt müssen wir zeigen, dass sie in Massenproduktion hergestellt werden können.“
Jetzt muss sein Team die Diva zähmen
Das Geld ist vorhanden, meint Andreas Hutter. Und auch der politische Wille ist vorhanden. Jetzt müssen er und sein Team die Diva zähmen. „Ich spüre den Zeitdruck“, sagt Andreas Hutter. „Neben dem wissenschaftlichen Ehrgeiz ist es unsere Motivation, die Ökologie zu erhalten. Der Vater von zwei Töchtern glaubt, dass das Leben auf der Erde auch für künftige Generationen lebenswert sein sollte.
„Wenn ich auf Berge steige und die wunderschönen Gletscher sehe, wünsche ich mir, dass wir den Klimawandel aufhalten können“, sagt Hutter. Batterien spielen in diesem Prozess eine entscheidende Rolle. Andreas Hutter ist sich bewusst, wie schwierig der Weg zum Ziel ist. Aber es wird sich lohnen.