Heimspeicher, E-Auto-Lader und essbare Batterien: Die Batteriegeschichte jenseits des Autos

Die BBC berichtete am 29. September, dass Green Mountain Power, das größte Energieversorgungsunternehmen von Vermont, jedem teilnehmenden Haushalt zwei Batterien für 55 Dollar im Monat über 10 Jahre vermietet. Sein virtuelles Kraftwerk bündelt Tausende kleiner Geräte und steuert sie wie einen einzigen Generator. Damit ist es zur größten Stromquelle des Bundesstaates geworden. Mehr als 5.500 Haushalte in Vermont machen mit.

Das ist die jüngste Entwicklung in einer Akte, in der Batterien immer wieder an Orten auftauchen, die nichts mit einem Autohaus zu tun haben.

Ein Stecker auf vier Rädern

RNZ berichtete am 29. September, dass die neuseeländische Energy Efficiency and Conservation Authority bis zu 100 bidirektionale Ladegeräte in Häusern und Betrieben in Auckland und anderen städtischen Gebieten finanziert. Die Ladegeräte lassen ein Elektroauto wie gewohnt laden und speisen den Strom dann in ein Haus, einen Betrieb oder das nationale Netz zurück, wenn die Preise steigen. Murray Bell, Manager für Politik und Regulierung bei der EECA, sagte, ein geladenes Auto könne einen Haushalt bei einem Ausfall bis zu drei oder vier Tage lang versorgen.

Die Rechnung ist das Verkaufsargument: laden, wenn Strom billig ist, entladen, wenn er teuer ist, Überschüsse verkaufen. Bell sagte, die vermiedenen Kosten für neue Masten und Leitungen "gehen in die Milliarden Dollar", wenn man das erwartete Nachfragewachstum des Landes einrechnet. Das Ministry for Business, Innovation and Employment erwartet, dass Neuseelands Stromnachfrage bis 2050 um 35 bis 82 Prozent steigt.

Nichts davon ist bisher Plug-and-play. Die EECA sagt, Ladegeräte, die ins Netz entladen können, seien in Neuseeland nicht breit verfügbar. Bell nannte die Hindernisse offen: wenige kompatible Kombinationen aus Autos und Ladegeräten, Hersteller, die um die Batterieleistung durch Fremdgeräte besorgt sind, Sicherheitsbedenken wegen alter Hausverkabelung und die praktische Frage, wo die Box befestigt werden soll. Counties Energy, die das Ladenetz OpenLoop betreibt, wird Teilnehmer anwerben und die Hardware installieren. Bell sagte, BYD, inzwischen hinter Tesla die zweitbeliebteste E-Auto-Marke Neuseelands, habe an australischen Versuchen teilgenommen und könnte dasselbe hier tun.

"Wir wollen, dass das im Grunde Plug-and-play ist - dass jeder E-Auto-Besitzer auftauchen, ein Ladegerät installiert bekommen und es einfach in sein Haus stecken können sollte, und alles sollte einfach funktionieren", sagte Bell.

Australien hat bereits große Versuche zum bidirektionalen Laden durchgeführt. Laut RNZ ist die Technologie unter bestimmten Umständen in New South Wales und South Australia verfügbar. Ein kleinerer Versuch wird auch in Queenstown ausgeweitet.

Delhis andere Batteriegeschichte

IEEE Spectrum veröffentlichte am 29. September einen Bericht eines Professors für Elektrotechnik an der Jamia Millia Islamia. Er beschreibt eine Stadt, die 2002 mehr als die Hälfte ihres Stroms durch veraltete Ausrüstung und Diebstahl verlor. Bis 2026 waren die Verluste auf 5 bis 6 Prozent gesunken. Der Artikel vergleicht dieses Niveau mit Frankreich und Belgien und nennt es besser als Griechenland und Serbien.

Der Beitrag erinnert daran, dass das Netz, in das eine Batterie eingesteckt wird, entscheidet, wie viel die Batterie wert ist. Delhi setzte auf Verteilertechnik und Rechenschaft, nicht auf Speicher.

Die Energie zählen, die wir nicht mehr brauchen

Hannah Ritchies Substack-Beitrag vom 29. September arbeitet Zahlen des Oxford-Professors Nick Eyre durch. In einem System nach der Energiewende, in dem geeignete Sektoren elektrifiziert sind und der Rest mit Wasserstoff läuft, sinkt der globale Endenergiebedarf von 416 Exajoule auf 247 EJ. Der Strombedarf steigt von 110 EJ auf 189 EJ. Die Kernaussage: Elektrifizierung ist Effizienz, und die Welt braucht rund 40 Prozent weniger Endenergie, nicht mehr.

Die Details nach Sektoren sind für jeden wichtig, der Batterien modelliert. Elektroautos wandeln etwa 80 Prozent ihrer Energie in Bewegung um, gegenüber rund 20 Prozent bei Benzin. Deshalb liegt der Bedarf nach der Wende für Pkw und Transporter bei etwa einem Viertel des heutigen. Die Hälfte der Fahrleistung schwerer Nutzfahrzeuge gilt als elektrifiziert, der Rest mit Wasserstoff. Busse sind zu 80 Prozent elektrifiziert. Nur ein Drittel der Luftfahrt ist es, und nur 10 Prozent des Seeverkehrs. Gebäude sind fast vollständig elektrifiziert, wobei 90 Prozent der Raumheizung im Modell von Wärmepumpen übernommen werden.

Ritchie sagt ausdrücklich, das Modell sei vereinfacht und unterschätze die Einsparungen wahrscheinlich. Es nimmt keine Effizienzgewinne jenseits von Elektrifizierung und Wasserstoff an, lässt das Energiewachstum bei der Entwicklung von Ländern außer Acht und schiebt jeden nicht elektrifizierten Sektor zum Wasserstoff. Diese Wahl können Leser laut Ritchie in der Luftfahrt gegen Biokraftstoffe tauschen, ohne dass sich das Ergebnis ändert.

Deutschland bildet sie aus und sieht sie dann gehen

Der VDE, eine der größten Technologieorganisationen Europas, veröffentlichte am 21. September Zahlen. Ihnen zufolge haben sich internationale Erstsemester in Elektro- und Informationstechnik an deutschen Hochschulen in 20 Jahren etwa verdoppelt und stellen seit 2022 mehr als die Hälfte aller Erstsemester. Jeder Euro, der in die Ausbildung eines internationalen Studierenden fließt, erzeugt laut Verband etwa 16 Euro an Wertschöpfung.

Dann gehen sie. Der VDE sagt, weniger als die Hälfte der internationalen Studierenden stehe dem deutschen Arbeitsmarkt nach dem Abschluss zur Verfügung. 55,5 Prozent der internationalen Masterabsolventen, gut ein Drittel aller Absolventen, verlassen das Land. Inländische Studierende sind etwa 7 Prozentpunkte erfolgreicher als ihre internationalen Kommilitonen.

Michael Schanz, der den VDE-Ausschuss leitet, der die Berechnungen durchführte, sagte, die Zahlen zeigten die Anziehungskraft eines Elektrotechnikstudiums in Deutschland. Kira Kastell, Vorsitzende des VDE-Studienausschusses, verwies auf Sprache, Kultur und akademische Vergleichbarkeit als Hürden. Thomas Hegger, Personalberater und stellvertretender Vorsitzender des Ausschusses, schlug mehr Coaching, Sprachhilfe und transparente Stipendien vor. Er brachte das Modell Baden-Württembergs ins Spiel, wo Nicht-EU-Studierende Gebühren zahlen, die etwa ein Drittel der Kosten decken, als Weg zur Finanzierung der Unterstützung. Schanz merkte zudem an, dass manche Länder Stipendiaten bewusst ins Ausland schicken, um Forschungsergebnisse und Technologien zu erlangen.

Eine Batterie zum Schlucken

Chemical & Engineering News berichtete am 28. September über eine Batterie, die drei Tage lang in einem Schweinemagen funktioniert und sich dann zersetzt. Die papierartige Kathode besteht aus Cellulose-Nanofasern, Molybdäntrioxid und Aktivkohle. Eine Magnesiumlegierung bildet die Anode. Der Elektrolyt ist eine biologisch abbaubare ionische Flüssigkeit aus geschmolzenem Cholinchlorid und Milchsäure. Bienenwachs umhüllt den Stapel. Die Arbeit erscheint in Nature Chemical Engineering.

Giovanni Traverso, Maschinenbauingenieur am MIT, sagte, das Team habe sich von essbarem Reispapier inspirieren lassen, mit dem asiatische Süßigkeiten umhüllt werden. Über ein Endoskop eingeführt, versorgte die Batterie einen RFID-Tag und ein Gerät zur elektrischen Stimulation, das die Freisetzung eines Hungernhormons auslöste. Die Spannung sank über 72 Stunden von 1,84 V, etwas mehr als eine Standard-AA-Zelle, auf 1,45 V. Aufnahmen zeigten, dass die Molybdänantenne und die Batterie innerhalb von Wochen in Fragmente zerfielen. Der nicht resorbierbare RFID-Chip ging auf natürlichem Weg ab, und das Gerät baute sich innerhalb weniger Monate ab.

Yasser Khan, Elektro- und Computertechniker an der University of Southern California, der nicht an der Studie beteiligt war, nannte die Stromversorgung von Elektronik im Körper eine der größten Herausforderungen des Feldes und die Batterie einen wichtigen Schritt. Er nannte auch die Hürde für den Einsatz am Menschen: umfangreiche Biokompatibilitätstests, ein klares Bild davon, in was die Batterie zerfällt, wie viel der Körper aufnimmt und ob davon etwas den Darm schädigt, besonders beim wiederholten Schlucken. Traverso sagte, Schichtdicke und Verkapselung ließen sich so abstimmen, dass die Zellen Tage bis Wochen halten.

Was die Autoindustrie tatsächlich verkauft

Stellt man die vier nicht automobilen Geschichten neben die Auto-Schlagzeilen, zeigt sich ein Muster. Das Fahrzeug wird zu einer Batterie unter vielen. Es konkurriert um dieselben Netzdienstleistungen, dieselbe Ladeinfrastruktur und dieselbe Lithiumchemie wie ein Haus in Vermont oder ein Ladegerät in Auckland.

Das verschiebt die Fragen, die sich lohnen. Nicht, wie groß das Paket ist, sondern wer steuert, wann es entlädt, wer die Verkabelung bezahlt, was mit der Garantie passiert und ob die Software, die Tausende Pakete orchestriert, so zuverlässig ist wie die Hardware, die sie ersetzt. Vermonts Antwort ist laut BBC eine Miete und ein Versorgungsunternehmen, das die Flotte als Kraftwerk behandelt. Aucklands Antwort wird noch getestet. Delhis Antwort, ein Vierteljahrhundert in Arbeit, war, zuerst die Leitungen in Ordnung zu bringen.