Der steigende Flugverkehr trägt erheblich zu den globalen CO2- Emissionen bei, weshalb nachhaltige Lösungen für die Luftfahrt dringend erforderlich sind. Eine Elektrifizierung von Kurz- und Mittelstreckenflugzeugen stellt einen vielversprechenden Ansatz dar, setzt jedoch leistungsfähige, sichere und leichte Batteriespeicher voraus. Konventionelle Lithium-Ionen-Batterien stoßen hinsichtlich Energiedichte, Gewicht und Sicherheit an ihre Grenzen. Um eine effiziente Nutzung elektrischer Antriebe zu ermöglichen, sind innovative Batteriekonzepte notwendig, die über herkömmliche Speichertechnologien hinausgehen.
Das AIT hat mit der Entwicklung von strukturellen Feststoffbatterien einen entscheidenden Fortschritt erzielt – Förderungen dafür kamen von der Forschungsförderungsgesellschaft und der Europäischen Union. Im Gegensatz zu klassischen Batterien übernehmen diese nicht nur die Funktion der Energiespeicherung, sondern sind gleichzeitig integraler Bestandteil der Flugzeugstruktur. Der elektrolytische Feststoff ersetzt den bisher flüssigen Elektrolyten, wodurch die Sicherheit erheblich verbessert wird. Durch die Integration der Batteriezellen in tragende Flugzeugkomponenten, beispielsweise in Tragflächen zwischen Kohlenstofffaserschichten, kann das zusätzliche Gewicht minimiert und die spezifische Energiedichte verdoppelt werden. Diese Technologie ermöglicht eine höhere Reichweite und eine effizientere Nutzung elektrischer Antriebe.
Die Forschungsergebnisse des AIT zeigen, dass strukturelle Feststoffbatterien eine signifikante Reduktion des Gesamtgewichts bei gleichzeitiger Erhöhung der Speicherkapazität ermöglichen. Erste Demonstratoren mit einer Größe von 60 x 40 cm, bestehend aus 20 AIT-Batteriezellen belegen das Potenzial dieser Technologie. Die Technologieführerschaft des AIT in diesem Bereich wurde durch zahlreiche erfolgreiche Forschungsprojekte und positive Rückmeldungen internationaler Partner bestätigt. Aussagen von Partnern wie „You are the best cell producers within Europe“ verdeutlichen die Anerkennung der hohen Qualität der entwickelten Batteriezellen. Zudem wurde 2024 eine neue Laborinfrastruktur eröffnet, um die Produktion und Weiterentwicklung von Feststoffbatterien auf Pilotmaßstab zu ermöglichen.
Mit dem stetig wachsenden Bedarf an nachhaltigen Mobilitätslösungen wird das AIT seine Forschung an strukturellen Feststoffbatterien weiter vorantreiben. Der Fokus liegt darauf, die Integration in unterschiedliche Verkehrssysteme zu optimieren und die Technologie für den praktischen Einsatz in der Luftfahrt sowie anderen Bereichen der emissionsfreien Mobilität bereitzustellen. Die enge Zusammenarbeit mit führenden Industriepartnern soll den Markteintritt dieser revolutionären Batterietechnologie beschleunigen.
