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Energiespeicher Wie Forscher die Batterie neu erfinden

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Vielseitige Einsatzmöglichkeiten

Das Startup Enfucell kann durch ein spezielles Verfahren Energiespeicher auf Plastikfolien drucken - Ganz ohne giftige Substanzen. Quelle: Pressebild

Pulsmesser etwa, heute noch per Knopfzelle versorgt, würden mit dem Folien-Akku viel dünner, sagt Kincaid. Erheblich schlanker und leichter ließen sich zudem elektronische Lesegeräte herstellen: Samsung etwa hat im März ein Patent für ein Gerät in Form einer antiken Papyrus-Rolle eingereicht, aus dem sich der Bildschirm wie eine Jalousie herausziehen lässt. Die gesamte Rückseite solcher Roll-Displays, hofft Kincaid, wird bald eine Batterie sein.

Das alles wird möglich, weil Startups wie Imprint Energy oder Enfucell aus Finnland Wege gefunden haben, Batterien zu drucken. Sie rüsten herkömmliche Siebdruckmaschinen um, die bislang dafür benutzt wurden, T-Shirts zu beschriften. Auf einer Plastikfolie trägt der Drucker dann Schicht für Schicht Anode, Elektrolyt und Kathode auf – jene drei Bestandteile einer Batterie, die nötig sind, um elektrische Ladung darin zu speichern und zu transportieren.

Weil als Elektrolyte keine aggressiven Flüssigkeiten eingesetzt werden, sondern ungiftige Substanzen, brauchen die Folien keine schwere Schutzverpackung. Die macht einen Großteil des Volumens heutiger Akkus aus. Folienbatterien können darum auf gleichem Raum mehr Energie speichern als bisherige AA-Mignon-Zellen.

Das US-Marktforschungsunternehmen Nanomarkets erwartet, dass der Weltmarkt für gedruckte Batterien – bislang noch ein Nischenmarkt – schon im Jahr 2015 mehr als eine Milliarde Dollar umfasst.

Ihre Fähigkeit, die kleinsten Lücken zu füllen, macht die neuen Akkus besonders für den Einsatz in mobilen Internet-Geräten interessant. So will Shreefal Mehta, Chef des US-Startups Paper Battery, das Gehäuseinnere von Laptops mit Strom speichernden Folien versehen und den Computern damit eine spürbar längere Laufzeit verschaffen. „Smartphones könnten mit Folienspeichern bei gleicher Laufzeit 20 Prozent dünner werden“, ergänzt Mehta.

Intelligentes Papier und singende Poster

Vor allem aber sollen Druckmaschinen bald komplette elektronische Geräte herstellen können, mit Batterie, Leiterbahnen, Speicher, Rechenchip und Schaltknöpfen. Der finnisch-schwedische Papierhersteller Stora Enso etwa verwandelt in Druckern gewöhnliches Papier in elektronische Umfragebögen. Betätigt ein Befragter einen der aufgedruckten Schaltknöpfe, speichert ein im Papier integrierter Chip den Eintrag. Der Umfrageleiter überträgt die Daten von dem Papier auf einen Computer – heute über einen elektrischen Kontakt, in wenigen Jahren, so die Vision, auch per Funkverbindung.

Das britische Startup Novalia stellte kürzlich Poster mit aufgedruckten Lautsprechern vor. Drückt sein Besitzer auf eine markierte Stelle, spielt das Papier Musik ab. Rockbands könnten so neue Alben bewerben. Risto Huvila, operativer Chef des finnischen Batterie-Startups Enfucell, will solche Effekte auch in Magazinanzeigen ermöglichen. Leser könnten etwa die Frontlichter einer Limousine aufblitzen lassen.

Bislang kosten die Flunder-Batterien noch etwa einen Euro, in naher Zukunft aber nur noch zehn Cent, sagt Huvila. Damit wird dann eine neue Generation von Wegwerf-Sensoren entstehen, mit denen Logistiker beispielsweise globale Lieferketten präziser überwachen können als heute.

Die Möglichkeiten sind grenzenlos

Der US-Verpackungshersteller Sealed Air Corporation etwa betreibt mit gedruckten Batterien des US-Startups Blue Spark Technologies Temperaturfühler mit eingebauten Funkchips. Sie überwachen gekühlte Lebensmittel oder Medikamente während des Transports. Am Ziel lesen Lagermitarbeiter die gespeicherten Sensordaten mit einem drahtlosen Lesegerät aus.

Die Einsatzfelder gedruckter Batterien scheinen grenzenlos zu sein. Ausgestattet mit Beschleunigungssensoren, sollen die Sensor-Sticker künftig auch schwerere Stöße registrieren und zusammen mit der Uhrzeit speichern. Händler von teurer oder fragiler Fracht können dann feststellen, wer ein Paket fallen ließ.

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