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Innovative Materialien: Batteriesicherheit und Nachhaltigkeit in E-Fahrzeugen neu gedacht
Elektrofahrzeuge (EVs) haben die Automobilbranche revolutioniert, doch weiterhin bestehen Herausforderungen bezüglich Batteriesicherheit und nachhaltigem Design. Ein aktueller Durchbruch deutet darauf hin, dass der Einsatz von nachhaltig gewonnenem Holz die ökologische Bilanz sowie die Crashsicherheit von Batteriegehäusen in E-Autos erheblich verbessern könnte.
Forschung im Fokus: Holz-Stahl-Hybrid-Batterien im Vergleich zu Aluminium
Wissenschaftler der Technischen Universität Graz in Österreich haben eine wegweisende Studie durchgeführt, in der herkömmliche Aluminium-Batteriegehäuse mit innovativen Holz-Stahl-Hybriden verglichen wurden. Aluminium wird zwar wegen seiner Stabilität und Festigkeit geschätzt, doch die energieaufwändige Herstellung belastet die Umwelt. Das neuartige Hybrid-Design setzt auf erneuerbare Holzarten wie Birke, Pappel oder Paulownia als Kernmaterial, ummantelt von hochfestem, ultraleichtem Stahl.
Umweltfreundliches und leistungsstarkes Design
Die Fragestellung ist mutig: Kann ein holzbasierter Kern die mechanische Stabilität von massivem Aluminium erreichen? Laut der Studie lautet die Antwort: Ja. In normierten Crashtests, die schwere Verkehrsunfälle simulierten, schnitten die sogenannten "Bio!Lib"-Holz-Stahl-Hybriden genauso gut ab wie klassische Aluminiumgehäuse, etwa im Tesla Model S. Ursache hierfür ist die natürliche Zellstruktur des Holzes, die bei Kollisionen eine exzellente Energieaufnahme ermöglicht.
Pappel- und Birken-Hybride zeigten eine bis zu 98 % höhere Energieabsorptionsfähigkeit im Vergleich zu weichem Aluminium und 76 % mehr als selbst hochfeste Aluminiumvarianten. Alle drei holzbasierten Optionen überzeugten zudem mit ausgezeichneter Biegefestigkeit, die ihre strukturelle Zuverlässigkeit für die Anwendung im Automobilbereich unterstreicht.
Brandschutz: Kork als natürlicher Schutzschild
Batteriebrände zählen weiterhin zu den zentralen Sicherheitsrisiken aktueller E-Fahrzeug-Technologie. Das Team der TU Graz stellte jedoch fest, dass die Integration von Kork – einem nachwachsenden, organischen Rohstoff – der Batterieummantelung signifikanten Brandschutz verleiht. Während der Tests verringerte sich die Temperatur an der Außenschale mit Kork-Innenfutter um über 100 °C im Vergleich zu herkömmlichen Aluminium-Gehäusen.
Projektleiter Florian Feist erklärt: „Wenn Kork extrem hohen Temperaturen ausgesetzt wird, verkohlt er. Diese Verkohlung senkt die Wärmeleitfähigkeit stark und schafft so eine effektive, natürliche Barriere gegen Hitze.“
Marktrelevanz: Grüner Fortschritt für Elektromobilität
Mit dem zunehmenden Wachstum des EV-Marktes steht die Umweltbilanz ihrer Komponenten verstärkt im Fokus. Die Ergebnisse legen nahe, dass holzbasierte Batteriegehäuse einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung von Treibhausgasen bei der Materialherstellung leisten können – und das bei gleichzeitig erhöhter Crashsicherheit und verbessertem Wärmemanagement.
Mögliche Anwendungen umfassen die Integration in bestehende EV-Plattformen, insbesondere bei Modellen, die gesteigerte Nachhaltigkeit und Insassensicherheit bei gleichbleibender struktureller Festigkeit bieten wollen. Dieser Ansatz spiegelt einen wachsenden Trend hin zu nachhaltigen Materialien und intelligenteren Designs im Bereich der Elektrofahrzeuge wider.
Blick in die Zukunft
Obwohl der Gedanke, empfindliche und brennbare Lithium-Ionen-Batterien in Holz zu verbauen, zunächst ungewöhnlich erscheint, weist die intensive Forschung den Weg für innovative Lösungen im Bereich der Elektromobilität. Da Hersteller und Entwickler immer stärkere Anforderungen an Umweltfreundlichkeit und Sicherheit stellen, könnten Materialien wie Holz-Stahl-Hybride und Kork maßgeblich zur nächsten Generation von Elektrofahrzeugen beitragen.
Quelle: carscoops
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