Ausgezeichnet: Neuartige Batterie auf Basis von Zink

Gastautor Portrait

Dr. Manan Haq

Geschäftsführer, HILABS GmbH

Dr. Manan Haq ist Entwickler, Forscher und Erfinder auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrttechnik, Sondermaschinenbau und der elektrischen Energiespeicherung. Er berät Firmen von der Idee, über innovative Lösungen bis hin zum Prototypenbau mit starkem Fokus auf Leichtbau. Er ist Geschäftsführer der Firma HILABS GmbH für die Entwicklung des stationären Stromspeichersystems ABBY.

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vor 6 Tagen

Wie lässt sich die Mobilität von Morgen intelligent, energieeffizient und CO2-neutral gestalten? Das war unter dem Titel „Advanced Mobility in a Smart Environment“ Thema auf dem diesjährigen „Heidelberg Innovation Forum“. Neben Vorträgen, einer Podiumsdiskussion und Möglichkeiten zum Networking standen Unternehmensgründer im Mittelpunkt der Veranstaltung. Die Startups stellten in kurzen Pitches ihre Innovation dem aus Investoren und Unternehmensvertretern bestehenden Publikum vor. Zu den Produkten gehörten intelligente Parklösungen ebenso wie neuartige Photovoltaik-Wafer, Radar-Sensoren und Akkus.

Bei der Preisverleihung setze sich die BRC Solar GmbH durch. Das im Jahr 2018 gegründete Startup hat eine Elektronik entwickelt, die die Leistung verschatteter Photovoltaik-Module optimiert.  Der „Energy Prize“ der Stiftung Energie & Klimaschutz ging  an das Startup Hilabs GmbH. Hilabs hat einen technisch und wirtschaftlich skalierbaren Stromspeicher für stationäre und mobile Anwendungen entwickelt. Der Akku von Hilabs verfügt über eine „Air-Breathing-Batterie“ (ABBY), welche Luft und kostengünstiges Zinkmetall als Speichermedium verwendet.

Wir hatten Gelegenheit, mit Dr. Manan Haq, dem Gründer und Geschäftsführer von Hilabs zu sprechen.

Im Gegensatz zur Lithium-Ionen Batterie werden bei der Produktion der Batterie ABBY keine toxischen Materialien verwendet. Beim Abbau der Rohstoffe wird die Umwelt nicht geschädigt.

Dr. Manan Haq

Stiftung Energie & Klimaschutz: Glückwunsch zum Gewinn des Preises beim Heidelberg Innovation Forum. Ihre Innovation besteht darin, dass Sie Batterien auf Basis von Zinkmetall anstelle von Lithium-Ionen herstellen?

Dr. Manan Haq: Das ist richtig, die Batterietechnologie besteht im Wesentlichen aus der Batterie ABBY, die mit einer Flüssigkeit „Electric Liquid“ befüllt werden kann. Diese Flüssigkeit beinhaltet Metallpartikel aus Zink, das sehr kostengünstig verfügbar ist. Die Batterie kann Sauerstoff aus der Umgebungsluft einsaugen. Dadurch entsteht in der Batterie eine chemische Reaktion, wodurch elektrischer Strom produziert wird. Ist die Flüssigkeit entladen, kann diese aus der Batterie ausgepumpt und mit Ökostrom wieder aufgeladen werden. Die Batterie kann dann mit der aufgeladenen Flüssigkeit wieder befüllt werden. Dieses Konzept bietet enorme Vorteile gegenüber der etablierten Batterietechnologie.

Weil ABBY dreimal günstiger produziert werden kann als die etablierte Li-Ionen-Batterie und von ihr keine Explosionsgefahr oder Brennbarkeit ausgeht, können größere Batteriespeicher kostengünstiger produziert werden, die auch sehr sicher sind. Dies erleichtert die Entscheidungsfindung für die private Haushalte und Industrie für die Anschaffung eines dezentralen Solarspeichers. Dadurch wird jedem die Möglichkeit geboten, kostengünstig zur CO2-Reduktion beizutragen. Der eigenproduzierte Strom kann selbst genutzt (z.B. zum Laden des Elektro-Autos) oder ins Netz eingespeist werden.

Jedes Jahr müssen Erneuerbaren-Anlagen abgeregelt werden, da der Strom nicht ins Netz eingespeist werden kann. Im Jahr 2018 waren es 5,4 Mrd. kWh, dies entspricht einem Wert von 540 Mio. Euro. Mit der vorgestellten Erfindung kann überschüssiger Strom vor Ort bei der Offshore-Anlage in der Flüssigkeit gespeichert werden. Diese Flüssigkeit kann über längeren Zeitraum ohne Selbstentladung gespeichert und über große Strecken transportiert werden

Im Gegensatz zur Lithium-Ionen Batterie werden bei der Produktion der Batterie ABBY keine toxischen Materialien verwendet. Beim Abbau der Rohstoffe wird die Umwelt nicht geschädigt. Da die verwendete Flüssigkeit aus der Batterie ausgepumpt werden kann, können die wertvollen Rohstoffe so nach der Lebensdauer leicht wiedergewonnen und in den Batteriekreislauf zurückgeführt werden.

Weil die Lithium-Zelle in ihrer Entwicklungsstufe und Energiedichte kaum einen Konkurrenten kennt, wird sie überall eingesetzt.

Dr. Manan Haq

Stiftung Energie & Klimaschutz: Ihre Batterien sind nicht giftig, nicht brennbar und nicht explosiv – warum kam noch niemand auf diese Idee?

Dr. Manan Haq: Die Idee, Batterien zu bauen, die auf Metall-Luft-Technologie beruhen, ist sehr alt. Die erste Batterie überhaupt wurde im Jahre 1800 von Alessandro Volta gebaut. Im Jahre 1860 wurde von Georges Leclanché die erste Zink-Luft-Zelle gebaut. Danach gab es viele Innovationen, wie z.B. die Blei-Batterie oder die Nickel-Metallhydrid-Batterie. Als Sony Sony 1991 die erste Lithium-Ionen-Batterie auf den Markt brachte, konnten zum ersten Mal Handys, Laptops und sonstige Consumer Electronics mit längeren Laufzeiten ausgestattet und kompakter gebaut werden. Die Technologie der Lithium-Ionen-Batterie setzte sich durch, weswegen andere Konzepte nicht weiterentwickelt wurden – bis die amerikanische Firma Tesla aus Laptop-Zellen die erste gut funktionierende Autobatterie baute und damit eine Revolution auslöste. Weil die Lithium-Zelle in ihrer Entwicklungsstufe und Energiedichte kaum einen Konkurrenten kennt, wird sie überall eingesetzt. Für den stationären Stromspeicher-Markt wie private Haushalte ist sie allerdings nicht sicher genug, sie ist umweltschädlich und zu teuer. Dafür brauchen wir bessere Technologien. ABBY erhebt diesen Anspruch, und die Versuche haben gezeigt, dass die von uns entwickelte Technologie tatsächlich sicher, günstiger und umweltfreundlicher ist.

Stiftung Energie & Klimaschutz: Kann ich mit Ihren Batterien auch mein Elektroauto volltanken, wenn ich keine Wallbox in der Garage habe?

Dr. Manan Haq: Ja, bestimmt. Zunächst möchten wir uns auf die stationären Stromspeicher konzentrieren, weil uns dies den Markteinstieg erleichtert. Danach wird die Elektromobilität klar in unserem Fokus stehen. Wenn Sie einen solchen Speicher bei sich installieren, können Sie auf zweifache Art profitieren: Wenn Sie ein Auto mit Lithium-Ionen-Batterie fahren, können Sie die ABBY-Powerwall verwenden, um Ihr Auto aufzuladen, ohne eine Spitzenlast im Netz zu erzeugen. Wenn in Ihrem Auto eine ABBY-Batterie installiert ist, dann können Sie die dazugehörige Flüssigkeit „Electric Liquid“ binnen Minuten auftanken. Die ABBY-Batterie ist ähnlich so groß wie die Li-Io-Batterie.

Stiftung Energie & Klimaschutz: Wie werden Sie jetzt weiter vorgehen?

Dr. Manan Haq: Unser nächster konkreter Schritt ist der Bau größerer Prototypen, um die erste große Pilot-Anwendung zu starten. Dafür sind wir auf der Suche nach Partnern und Investoren.

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