Allotrope Energy: Neue Superkondensatoren für Hybridfahrzeuge

Das britische Unternehmen Allotrope Energy entwickelte mit den Lignavolt Superkondensatoren, die speziell die Schwächen herkömmlicher Batterien in Hybridfahrzeugen adressieren. Während Lithium-Ionen-Akkus bei der Aufnahme rekuperierte Bremsenergie an ihre Grenzen stoßen, zeichnen sich diese Speicher durch schnelle Lade- und Entladeraten aus. Folglich können sie rekuperierte Energie nahezu verlustfrei aufnehmen und für kraftvolle Beschleunigungsphasen sofort wieder abgeben. Ein beispielsweise 1 kg schwerer Kondensator mit bis zu 55 kW (75 PS) liefert die fünfzigfache Spitzenleistung einer vergleichbaren Batterie. Dadurch können Verbrennungsmotoren deutlich kleiner dimensioniert werden. Das Ergebnis ist ein hocheffizienter Hybridantrieb mit massiv reduziertem Kraftstoffverbrauch und geringeren CO2-Emissionen bei minimalem Zusatzgewicht.

Leistungssprung bei der Energiedichte

Darüber hinaus waren bisherige Superkondensatoren in ihrer Seriennutzung durch eine geringe Energiedichte begrenzt. Demgegenüber verdoppelt Allotrope Energy diese Werte nahezu auf 14 bis 15 Wh/kg. Dass die Technologie für die Praxis bereit ist, zeigt die enge Zusammenarbeit mit dem deutschen Automobilzulieferer MAHLE. In gemeinsamen Tests, etwa bei elektrischen Lieferfahrzeugen, konnten Ladezeiten von unter 90 Sekunden erzielt werden. Zudem sind die Speicher sehr robust und übersteigen mit über 100.000 Ladezyklen bei Weitem die Lebensdauer eines herkömmlichen Fahrzeugs.

Nachhaltigkeit durch Lignavolt-Material

Schließlich liegt der entscheidende Fortschritt im verwendeten Material namens Lignavolt. Dabei handelt es sich um einen nachhaltig produzierten Kohlenstoff, der auf Lignin basiert – einem Abfallprodukt aus der Zellstoff- und Papierindustrie. Dieser Ansatz fördert nicht nur die Umweltfreundlichkeit des gesamten Systems, sondern senkt auch die Produktionskosten enorm. Laut Allotrope Energy kosten die neuen Superkondensatoren im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen somit nur noch einen Bruchteil.

Dieser Ansatz bietet z.B. folgende Vorteile:

• Rohstoffsicherheit: Die Technologie kommt ohne kritische Materialien wie z.B. Lithium, Kobalt oder Nickel aus, was die Abhängigkeit von globalen Lieferketten reduziert.
• Thermische Stabilität: Da die Energiespeicherung physikalisch erfolgt, besteht kein Risiko für einen „Thermal Runaway“ (thermisches Durchgehen). Zudem kann man auf komplexe und schwere Kühlsysteme verzichten.
• Kälteresistenz: Selbst bei extremen Temperaturen von bis zu -30°C bleibt die volle Leistungsfähigkeit erhalten – ein entscheidender Vorteil für den zuverlässigen Betrieb im Winter.

Effizienzsteigerung im Hybridantrieb

Ferner liegt der Fokus in modernen Hybrid- und Mild-Hybrid-Systemen oft auf der Rückgewinnung von Bremsenergie (Rekuperation). Allotrope gibt an, dass eine herkömmliche Batterie physisch nicht in der Lage wäre, 100 Prozent dieser Energie aufzunehmen. Ein Superkondensator hingegen kann selbst bei moderatem Bremsen die gesamte Energie speichern und für die nächste Beschleunigungsphase bereitstellen. Mit einem Systemgewicht von nur 4 kg lässt sich somit die Leistung eines durchschnittlichen Familien-SUV verdoppeln, wodurch der Verbrennungsmotor seltener und effizienter arbeitet.

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