die Wh/kg Werte werden besser. 40-60% in 5-15 Jahren

Hast Du dazu eine Übersicht? Ich suche nämlich schon lange eine Studie zur (historischen) Entwicklung der Energiedichte bei Akkus. So richtig fündig wurde ich bislang nicht. Die Energiedichte von einzelnen Li-Ion-Zellen scheint mir jedenfalls nicht wesentlich gestiegen zu sein. Das Einzige was deutlich verbessert wurde, ist der Anteil an Zusatzgewicht durch Lade-Elektronik, Verbindungstechnik der Zellen, Stromverteilung, Kühlung, etc. Das wirkt sich natürlich auf die real nutzbare Energiedichte aus, aber es sind keine Steigerungen in Größenordnung von 50%, erst recht nicht Faktor 2 oder 3, die die Elektromobilität der Luft dringend benötigen würde. Es wird also ein Technologie-Wandel nötig sein. Und genau darauf basiert ein nicht unerheblicher Teil der Wette auf Lilium. Die Frage ist, wie lange sie darauf noch warten können...

Die Energiedichte nutzbarer Akkumulatoren liegt heute im Bereich von 1-2% der Energiedichte von Dieselkraftstoff (https://de.wikipedia.org/wiki/Energiedichte). Rein theoretisch ist eine Steigerung auf ca. 15% denkbar, darüber hinaus müßten wir erst ein neues Element finden, das eine Sensation in der elektrochemischen Spannungsreihe darstellt (eine neues Element wird so etwa alle 50 Jahre in der Erdkruste gefunden, und die der letzten 250 Jahre erfüllen diesen Anspruch nicht - dafür sind sie hoch radioaktiv). Lithium/Natrium könnte elektrochemisch wenigstens ca. 6V bringen und die Energiedichte verbessern, aber da gibt es noch ein kleines Problem.

Selbst wenn wir die Energiedichte auf die theoretischen 15% steigern könnten - einen solchen Akkumulator will niemand, denn: Eine Batterie muß im Gegensatz zu fossilen Kraftstoffen seinen Oxidator immer dabei haben. Dieses Konzept ist aus anderen Bereichen seit Jahrhunderten bekannt, man nennt es Sprengstoff. Je höher die Energiedichte, umso blitzartiger erfolgt bei der Zündung (bzw. im Falle von Akkumulatoren bei Defekten) die Verbindung des Energieträgers mit dem Oxidator .....

Ein stabiles neues Element in makroskopischen Mengen... würde ich mal ausschließen, dass man da noch was findet. Ist sowas wie der heilige Gral der Transurane.

Wenn, dann Legierungen, Verbindungen o.ä. mit ungewöhnlichen Eigenschaften.

EDIT: "ein neues Element wird so etwa alle 50 Jahre in der Erdkruste gefunden"? nunja, das Periodensystem ist voll, da gibt's keine Lücken, nur am Ende könnten man anfügen, und das wären die o.g. Transurane.

Danke Michael! Großartig! Eine unbestechliche, stöchiometrische Klatsche für all die Graumarkthyänen, welche nur "speaking my book" kennen, deren Pfründe und Wohlstand mit Arglist gebaut sind.

Was ist eine stöchiometrische Klatsche?

https://de.wikipedia.org/wiki/St%C3%B6chiometrie

Lass Dir Zeit... :-)

https://www.git-labor.de/forschung/materialien/wiederladbare-batterien-moeglichkeiten-und-grenzen

Die Forschung geht weiter..., da geht noch was.

Bezüglich der Eignung solcher heiklen Systeme für Einsätze in der Luft, wie bei Lilium geplant, bin ich allerdings auch skeptisch.
(habe mal einen run-away Event eines E-Scotters live mitbekommen -war durch Betriebsmittel auf einem Flugplatz nicht zu löschen !- und nehme seitdem meinen nicht mehr so gern mit im Flieger)

Ich sehe da für die nächsten 5-10 Jahre mehr Potential in CO2 neutralen Flüssig- (synth. oder biogen) oder gasförmigen Brennstoffen (H2 oder synth. CH4), aufgrund der Kombination von TRL & Energiedichte (und weiter plane ich eh nix ;-) )

Michael, Batterien werden wahrscheinlich niemals die Energiedichte von Brennstoffen erreichen. Energiedichten bei Batterien daher "als Prozentsatz x derjenigen fossiler Brennstoffe y" zu fordern, ist physikalisch unsinnig, taucht aber immer wieder irgendwie in diesen Diskussionen auf.

Es gibt in kaum einem anderen Forschungsfeld so viele Patentanmeldungen. Batterien müssen nur kontinuierlich verbessert werden, um in Luftfahrzeugen - auch Drohnen - eingesetzt werden zu können. Erst mit weniger Flugzeit, später mit mehr. Und wenn es partout nicht reicht, setzt man eben synthetische Brennstoffe ein.

Der Aerokurier spricht in seinen "Fragen an das Unternehmen" (Lilium) von einer "heute verfügbaren Energiedichte von 200-240 Wh/kg" als Basisargument für seine Ausführungen, und seine Kritik, dass das Ding nicht flugfähig wäre. Das wäre schon alleine deshalb BS, weil Tesla in seinen Batterien schon bald 330Wh/kg erreicht.
https://www.aerokurier.de/elektroflug/lilium-fragen-an-das-unternehmen/

Ich kann mir kaum vorstellen, dass es ab heute keinen Fortschritt mehr in der Batterietechnik und damit auch der Energie- und Leistungsdichte geben soll. Es sei denn, die "stöchiometrische Klatsche" in Berlin begrenzt uns hier so hart, dass wir alle das Forschen sofort aufgeben. Ich glaube, es wird in den nächsten Jahren eine kontinuierliche Steigerung geben. Ohne neues Element.

Hier mal nur ein (!) Beispiel, das ich mit 5 Minuten Google finden gefunden habe:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/650_whkg_1400_whl_recharg_batt_new_era_elect_mobility_ymikhaylik_0.pdf

Hier der Link zum Unternehmen: www.sionpower.com

Es mag schon sein, dass Lilium eine schlechte Kommunikationspolitik betreibt, und nicht offen genug mit Kritik umgeht.

Aber wenn man so öffentlichkeitswirksam ein Unternehmen kritisiert, sollte man sich schon wenigstens die Mühe machen, sich aufzuschlauen, und zu überlegen, ob diese Argumente auch nur mittelfristig haltbar sind.

Hier noch eine Studie, von ADL, über die Zukunft von Batterien:
https://www.adlittle.com/en/insights/viewpoints/future-batteries

Servus Erik,

also wenn die Batterien nicht wenigstens näherungsweise die Energiedichte von Brennstoffen erreichen, sind sie als Energieträger für die Luftfahrt einfach nicht geeignet, denn da ist die Gesamtmasse noch viel wichtiger als beim Kraftfahrzeug. Batterieflugzeuge sind eine noch kürzere Sackgasse als Batterieautos .....

Unter den Links findet man, wie in allen Papieren zum Thema "neue Batterien" lauter Konjunktive und Prognosen für eine ferne Zukunft, aber nichts, was verfügbar wäre. Und das von mir genannte Problem wird schon gar nicht angesprochen.

Zwischen dem Energieträger und dem Oxidator ist bei Batterien zwangsläufig eben nur eine dünne Schicht, die den Energiefluß begrenzt. Solange die Energiedichten so niedrig sind wie jetzt, gibt es nur Brände, weil die Zündgeschwindigkeit noch moderat ist. Wenn wir Batterien mit erheblich höheren Energiedichten haben, wird diese Geschwindigkeit aber sehr schnell reduziert, bis auf Millisekunden. Der Übergang von der Batterie zur Bombe ist daher fließend, und die Detonationsgeschwindigkeit (https://de.wikipedia.org/wiki/Detonationsgeschwindigkeit) von Ammoniumnitrat dürfte mit Batterien entsprechend hoher Energiedichte locker erreichbar sein. Die Verdämmung ist zwangsläufig ebenfalls gegeben.

Die Physik kennt keinen Deppenrabatt. Dies ist in der herrschenden Bionade-Kultur, die Eisbären für Kuscheltiere und Kühe für lila hält, aber leider ein wenig verloren gegangen.

"Wenn ich die Physik überlisten könnte, würde ich diesen Job nicht machen müssen und wäre richtig reich". Das sage ich meinen Kunden immer, wenn sie ihr WLAN bemängeln, weil es nicht schnell genug ist. Viele verstehen es dann....

Ich glaube auch, wäre Benzin/Kerosin noch nicht erfunden, würde es heute extra für die Luftfahrt erfunden werden. Das Argument Energiedichte ist einfach sehr schwer zu schlagen.

Dies ist in der herrschenden Bionade-Kultur, die Eisbären für Kuscheltiere und Kühe für lila hält, aber leider ein wenig verloren gegangen.

Klasse, Michael, der Satz gefällt mir, denn er ist auf so vieles anwendbar. Darf ich ihn mir gelegentlich entborgen? :-))

Gut gebrüllt. Du übersiehst aber, dass in Deiner Sackgasse Batterieautos schon heute überhaupt nicht mehr das Gewicht, sondern der Preis der begrenzende Faktor ist.

Zwischen dem Energieträger und dem Oxidator ist bei Batterien zwangsläufig eben nur eine dünne Schicht, die den Energiefluß begrenzt.

Das ist bei Redox-Flow-Zellen (getrennte Tanks) und bei Brennstoffzellen (externer Luftsauerstoff) anders.

Die Haupt-Sackgasse ist(!) die Reichweite. Ich musste es wissen. Man hat mir schliesslich so ein Ding auf den Hof gestellt, ich fuhr nach Mannheim und zurück, abends mit Sitzheizung und meist Scheibenwischer, Hinweg getrödelt (so fährt man so einen Eletrik-Trick, glaub ich), und auf dem Rückweg dann fast so, wie ich gewohnt bin zu fahren. Klappte einigermaßen, nur bei 180 riegelt die Kiste ab.

Bei der Ankunft waren von 94% noch restliche 61% übrig. Für 74km. Morgens, als ich einstieg, um damit elektrifiziert ins Büro zu fahren, waren weitere 2% verschwunden. So. Nun weiss ich es. Und habe mein Urteil gebildet.

Der Sackgassenanteil, den der Preis aufzehrt, ist mal vor allem bei der Leasingrate reflektiert. Denn die ist knapp doppelt so hoch bei gleichem Anschaffungspreis eines Diesels oder Benziners aus selbigem Haus. Aber das liegt daran, dass die Batterien (laut Boulevardpresse und auch vorgehaltener Hand des Verkäufers) bei diesem Auto nicht austauschbar sind und wenn die hin sind, ist es das Auto auch.

No way, mit sowas fliegen zu wollen! Und bei Lilium machte ich in den Social Media einige blauäugige Comments über meine Träume, mit dem "elektrischen Jet" kreuz und quer durch Europa fliegen zu wollen und mit Batteriestrom die jetzigen 160 Liter die Stunde ersetzen zu wollen. Da kam aber von den 3 Marketing-Spezies nix zurück.

Nicht gebrüllt sondern argumentiert. Und ziemlich schlüssig.

Ich stimme aber zu, Batterieautos werden (auch) in Zukunft einen festen Platz im Markt einnehmen.

Batterieflugzeuge glaub ich aber nicht.

"Das ist bei Redox-Flow-Zellen (getrennte Tanks) und bei Brennstoffzellen (externer Luftsauerstoff) anders."

Stimmt, aber das sind ja auch keine Batterien. Bei diesen Techniken gibt es dann andere Probleme, z.B. Wasserstoffversprödung (https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffversprödung). Wasserstoff ist nun mal das kleineste Molekül und diffundiert durch alles. Das ist der Grund, warum die Brennstoffzellentechnik seit 40 Jahren ihren Durchbruch erlebt, der aber einfach nicht kommt ... Wobei dieses Problem vermutlich durch viel Forschung und Entwicklung in den Griff zu bekommen werde. Leider subventionieren unsere völlig ahnungslosen Politiker mit Unsummen die Batterietechnik, anstatt sinnvolle Konzepte zu unterstützen.

Meiner unmaßgeblichen Meinung nach liegt die Zukunft sowieso im Bereich synthetischer Kraftstoffe, die unter Einsatz von Strom aus Kernenergie erzeugt werden.

Meiner unmaßgeblichen Meinung nach liegt die Zukunft sowieso im Bereich synthetischer Kraftstoffe, die unter Einsatz von Strom aus Kernenergie erzeugt werden.

Das sehe ich fast genauso - nur bei der Kernenergie bin ich mir nicht sicher. Vielleicht ist es am Ende doch PV. Immerhin ist die mittlerweile sehr günstig, ungefährlich - und wenn man Kraftstoff herstellt, ist der "Swing" relativ egal, es zählt nur die erzeugte Gesamtenergie.

Wenn es uns wirklich ernst ist mit 450 ppm

Für mich der aktuell beste Ansatz, wenn man der Erhöhung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre effektiv entgegenwirken möchte:

Direct Air Capture:
https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_air_capture