Heute sind Alex und ich im Mercedes-Benz Werk in Untertürkheim. Dort erkunden wir das Labor, in dem Batteriezellen erforscht werden. Dabei dürfen wir nicht nur zuschauen, sondern auch selbst mitmachen!

E-Autos und ihre Batterien – Christoph Starzynski erklärt

Eingeladen wurden wir von Christoph Starzynski ins Werk nach Untertürkheim. Bevor wir ihn für ein Interview besuchen, spielen wir draußen noch mit unserem Spielzeugauto – doch was ist das? Die Batterie ist leer, oh nein! Ob Christoph uns weiterhelfen kann?
Er ist Leiter des Bereichs Entwicklung Elektroantriebe bei Mercedes-Benz und kümmert sich gemeinsam mit seinem Team um alle elektrischen Antriebe, die Batterien und das Laden von Elektroautos. Er kennt sich also richtig gut mit Elektromotoren und Batterien aus.

Christoph erklärt uns vieles über den Aufbau einer Batterie und zeigt uns verschiedene Modelle. Pouch-, Hardcase- oder Rundzelle – alle diese Batteriezellen befinden sich in einem Elektroauto! Hättet ihr das gedacht?
Alex fragt, ob er mit einem Elektroauto wohl auch sein Handy aufladen kann. Christophs Antwort hat mich ganz schön überrascht!

Christoph Starzynski erklärt den Aufbau einer Batterie

Tipps vom Profi

Natürlich haben wir auch nach Tipps gefragt, falls wir nach der Schule etwas Ähnliches machen möchten wie Christoph. Sein größter Tipp ist: Das zu machen, was einem Spaß macht. Denn wenn es Spaß macht, dann ist man auch erfolgreich!
Klingt eigentlich ganz logisch, oder?

Ein Blick hinter die Kulissen

Die Batterien in einem Elektroauto sind ganz besonders, denn sie müssen viel aushalten – ob Hitze oder Kälte. Deshalb werden diese Batterien im Zelllabor in Untertürkheim entwickelt. Martin Frey, Teamleiter in der Entwicklung Zellkomponenten, nimmt uns mit in das Labor, damit wir mit eigenen Augen sehen können, was genau dort passiert. Im Labor fühlen wir uns wie echte Forscherinnen und Forscher! Doch ohne Schutzkleidung läuft hier nichts – im Video seht ihr, warum das so ist.

Martin Frey erklärt den Kinderreporten, was im Labor passiert

Kinderforscher Milena und Alex im Einsatz

Laborkittel, Schutzbrille, Sicherheitsschuhe: Wir sind bereit! Auf unserem Rundgang durch das Labor lernen wir die verschiedenen Stationen kennen, die eine Batteriezelle bei ihrer Entwicklung durchläuft. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind sehr nett: Wir dürfen sogar unsere eigene Batteriezelle bauen. Was blauer, glibbriger Schleim wohl damit zu tun hat? Seht gleich selbst nach! Eins kann ich schon mal verraten: Lieber nicht anfassen!
Bei unserem Einsatz verwenden wir viele unterschiedliche Werkzeuge und Maschinen. Kolben, Speedmixer, Beschichter und Glovebox sind nur ein paar davon. Dass wir im Labor auch mit Bausteinen spielen werden, haben wir nicht erwartet. Wie kompliziert das sein kann, zeigen wir euch im Video.

Alex an der Beschichtungsmaschine

Nach dem aufregenden Ausflug nach Untertürkheim können wir uns viel besser vorstellen, wie eine Batterie eigentlich funktioniert. Aber wie viele braucht man davon für ein Auto? Viele kleine reichen dafür nicht: Für Elektroautos braucht man ganz große Batteriezellen. Auch an diesen Batteriezellen wird im Werk in Untertürkheim geforscht, aber in einem anderen Labor. Wir sind gespannt, ob wir bald auch einen Blick in dieses Labor werfen dürfen.

Ihr wollt wissen, ob Alex und ich es am Ende schaffen, unsere eigene Batterie zu bauen? Schaut es euch in unserem neuen Video an – Euch wird auf jeden Fall ein Licht aufgehen 😉

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Alle Fotos: Mercedes-Benz Group AG

 

Technisches rund um Batterien und Akkus

Wie sind Batterien aufgebaut?

Bestimmt hast du schon mal das Plus und das Minus gesehen, die an den Enden einer Batterie aufgedruckt sind. Das Plus steht für einen Pluspol und das Minus für einen Minuspol in der Batterie. Der Minuspol besteht aus reinem Metall und der Pluspol aus Metalloxid. Das ist Metall, welches mit Sauerstoff verbunden ist. Beide Pole bestehen aus Elektronen, also winzig kleinen elektronisch geladenen Teilchen. Zwischen den beiden Polen, in der Mitte der Batterie, befindet sich eine Säure, das Elektrolyt. Die beiden Pole sind außerdem durch einen Separator, ein stromundurchlässiges Material, getrennt. Das kann zum Beispiel Kunststoff sein. In der Batterie befinden sich also die beiden Pole, das Elektrolyt und der Separator.

Wie genau funktionieren Batterien?

Wenn eine Batterie genutzt wird, dann findet in ihr ein chemischer Prozess statt, die so genannte Elektrolyse. Hierbei geraten die Elektronen der Pole in Bewegung und fließen vom Plus- zum Minuspol. Eine Batterie wandelt also chemische in elektrische Energie um und produziert auf diese Art Strom. Wenn alle Elektronen vom Plus- zum Minuspol gewandert sind, dann ist die Batterie leer und kann nicht mehr verwendet werden.

Was ist der Unterschied zwischen Batterien und Akkus?

Den größten Unterschied zwischen Batterien und Akkus kennst du bestimmt: Akkus sind im Gegensatz zu Batterien aufladbar und wiederverwendbar. Ein Akku funktioniert fast genau gleich wie eine Batterie und ist sehr ähnlich aufgebaut. Beim Akku jedoch erzeugt das Aufladen eine Spannung, die einen erneuten Elektronenüberschuss am Pluspol anregt. So gibt es dann wieder neue Elektronen, die vom Plus- zum Minuspol wandern können

Was haben Autos mit Akkus und Batterien zu tun?

Plug-in-Hybride

Im letzten Beitrag haben wir ja ausführlich vorgestellt, was ein Plug-in-Hybrid ist. Zusammengefasst kann man sagen: Bei Plug-in-Hybriden handelt es sich um Autos, die sowohl einen Verbrennungs- als auch einen elektrischen Motor haben. Das Besondere an Plug-in-Hybriden ist, dass sie zusätzlich einen Akku besitzen, also mit Strom aufgeladen werden können. Das geht entweder an einer Ladesäule oder auch an einer geeigneten Steckdose zuhause.
Akkus und Batterien kommen also nicht nur in Laptops und Fernbedienungen vor, sondern auch zum Beispiel in Autos.

Mann betankt einen Mercedes-Benz-S-Klasse Plugin-Hybrid an einer Ladestation – Genius erklärt Fragen und Antworten rund um die Batterie
So sieht das aus, wenn man einen Plug-in-Hybrid an einer Ladesäule auflädt // Foto: Mercedes-Benz Group AG

Batterien und Akkus im Alltag

Meine Akkus gehen immer schnell kaputt – was kann ich dagegen tun?

Es gibt einige Tipps, die dafür sorgen, dass deine Akkus weniger schnell kaputtgehen. Zum Beispiel ist es empfehlenswert, den Akku deines Geräts immer zwischen 20-80 % zu halten, dein Gerät also weder komplett zu laden noch komplett zu entladen. Außerdem solltest du darauf achten, dein Gerät nach der Ladung auszustecken. Bleibt ein Gerät weiter an der Steckdose angesteckt, auch wenn es bereits voll geladen ist, kann das dem Akku schaden. Wenn du also zum Beispiel dein Handy gerne über Nacht laden lässt, solltest du dir lieber eine Alternative überlegen.

Mit den richtigen Tipps erfreut sich dein Akku einer langen Lebensdauer // Foto: Adobe Stock Jo Panuwat D

Wie entsorge ich Akkus und Batterien richtig?

Aber egal, wie gut du auf deine Akkus und Batterien auch Acht gibst, irgendwann kommt immer der Punkt, an dem sie kaputtgehen. Und was dann?
Auf keinen Fall darfst du deine defekten Akkus und Batterien im normalen Hausmüll entsorgen. Das ist in Deutschland verboten, weil die Chemikalien gefährlich sind.
Stattdessen kannst du Akkus oder Batterien oft bei Supermärkten oder anderen größeren Läden zurückgeben. Dort stehen im Kassenbereich so genannte Auffangboxen, in die du deine Akkus und Batterien werfen kannst. Dann werden sie fachgerecht entsorgt.
Achte außerdem darauf, defekte Akkus und Batterien möglichst nicht mit bloßen Händen anzufassen, falls giftige Chemikalien austreten.

Werden Batterien und Akkus recycelt?

Batterien und Akkus können tatsächlich recycelt werden! Das spart Produktionskosten und ist außerdem sehr umweltfreundlich. Aus defekten Batterien können nach ihrer Entsorgung wertvolle Elemente wie Blei, Kadmium oder Zink gewonnen werden.
Ältere und ausgemusterte Akkus, die noch funktionieren, aber weniger leistungsstark sind als neue Akkus, können sogar noch ein zweites Leben führen. Das ist das so genannte Second Life Konzept. Hierbei werden diese Akkus in stationären Anlagen gesammelt, wo sie dazu genutzt werden, elektrische Energie zu speichern.

Second Life: Batterien und Akkus können recycelt werden! // Foto: Adobe Stock Chepko Danil

Warum darf man normale Batterien nicht im Akkuladegerät laden?

Bei Batterien kann die chemische Reaktion nicht umkehrbar gemacht werden, die zur Elektrolyse und Entstehung von Strom führt. Bei Akkus hingegen wird diese Reaktion durch das Anlegen elektrischen Stroms, also das Einstecken in die Steckdose, umkehrbar gemacht und kann wiederholt werden. Das ist möglich, weil Akkus minimal andere Chemikalien beinhalten als Batterien. Versuchst du dennoch, Batterien aufzuladen, können diese kaputtgehen. Dann platzen sie auf und giftige Chemikalien treten aus.

Wo in unserem Alltag brauchen wir Akkus und Batterien?

Weißt du, wo überall Akkus und Batterien vorkommen? Nicht nur in deinem Handy oder deinem Laptop, sondern zum Beispiel auch in etlichen Küchengeräten, wie beispielsweise einem Handmixgerät. Andere Haushaltsgeräte wie Saugroboter funktionieren ebenfalls nur durch Akkus.
Doch nicht nur im Haushalt findest du Akkus und Batterien. Selbst riesige Maschinen wie Flugzeuge und Schiffe haben oftmals eingebaute Akkus, die dem Motor die nötige Startenergie liefern können.

Du siehst also, Akkus und Batterien sind ganz schön vielfältig!

Beitragsfoto: Adobe Stock // Kenishirotie