Batterietechnologien für Drohnen und Co.: Herausforderungen in der Luft- und Raumfahrt
Die Elektrifizierung hat längst auch die Luft- und Raumfahrt erreicht. Gleichzeitig stellt sie die Entwicklung vor besondere Herausforderungen: Batterien als zentrale Schlüsseltechnologie müssen hohe Energie- und Leistungsdichten bei möglichst geringem Gewicht bieten, hohe Sicherheitsstandards erfüllen und ein effizientes thermisches Management gewährleisten. Diese Faktoren bestimmen maßgeblich die Reichweite und Performanz von Drohnen und Co. Welche technologischen Fortschritte derzeit bereits erzielt werden und welche Lösungen sich für unterschiedliche Anwendungen abzeichnen, erläuterten Dr. Martin Pulst, Laborleitung bei der EAS Batteries GmbH, und Dr. Johannes Kasnatscheew, Leiter des Forschungsbereichs Materialien am MEET Batterieforschungszentrum der Universität Münster, in der aktuellen Ausgabe der MEET Akademie Online.
Der beste Kompromiss für herausfordernde Anwendungen
In seinem Vortrag „Kundenspezifische Zell- und Batterieentwicklung vom Prototyp bis zur Zertifizierung“ stellte Dr. Martin Pulst die Vielfalt individuell konzipierter Zellen der EAS Batteries GmbH vor. Das Unternehmen zählt zu den wenigen europäischen Herstellern, die Lithium-Ionen-basierte Energiespeichersysteme von der Zelle bis zum kompletten Batteriesystem entwickeln und in Kleinserien fertigen. Der Fokus liegt auf maßgefertigten zylindrischen Zellen z.B. für die Luft- und Raumfahrt. Projekt-Partner sind etwa die ESA und die NASA. Für Energiespeichersysteme, die extremen Umgebungs- und Temperaturbedingungen standhalten müssen, besitzt das Thüringer Unternehmen mehrere Patente. „Unsere eigene Pilotfertigung ermöglicht eine rasche Bewertung und Implementierung neuer Technologien“, erläutert Pulst die Vorteile des Standorts Nordhausen. Die von EAS entwickelten Batteriesysteme kommen in Trägerraketen, Hochleistungsdrohnen, Flugzeugen sowie Hochleistungssatelliten zum Einsatz.
Die zentralen Herausforderungen bei der Entwicklung von Batterien für Drohnenanwendungen stellte Dr. Johannes Kasnatscheew im zweiten Vortrag der Akademie Online vor. „Eine der größten Hürden ist das Gewicht der Zellen. Anders als in der Elektromobilität müssen Batterien in der Luft- und Raumfahrt nicht nur die Energie für den Vortrieb bereitstellen, sondern auch für die dauerhaft nötige Auftriebskraft“, so der MEET Wissenschaftler. Er betonte, dass es die perfekte Allrounder-Batterie so schnell nicht geben werde, die gleichzeitig sowohl eine hohe gravimetrische Energiedichte als auch eine hohe Leistung, geringe Wärmeentwicklung, lange Lebensdauer, maximale Sicherheit und wirtschaftliche Herstellungskosten vereint. Stattdessen bestehe die Herausforderung darin, für jede Anwendung den besten Kompromiss zwischen diesen Anforderungen zu finden. „Aktuelle Forschungsansätze konzentrieren sich vor allem auf die Maximierung von gravimetrischer Energie- und Leistungsdichte. Aspekte wie Kosten und Lebensdauer müssen vorerst leider dabei in den Hintergrund treten. Für bemannte Anwendungen wäre es noch herausfordernder“, erläuterte Kasnatscheew zusammenfassend.
Nächste MEET Akademie Online im Herbst 2026
Im Herbst 2026 findet die 26. MEET Akademie Online statt. Das Thema wird noch bekannt gegeben. Ausgerichtet wird die kostenfreie MEET Akademie vom MEET Batterieforschungszentrum der Universität Münster.