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Denkendorfer Tüftler arbeiten an Sensorik für Batterien in E-Autos

Innovationen bei Textilien sind längst nicht mehr auf Kleidung beschränkt. Auch im Autobau könnten die Ideen der Denkendorfer Wissenschaftler wichtig werden.

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Denkendorfer Tüftler arbeiten an Sensorik für Batterien in E-Autos

Die Armaturen im Elektroauto Nissan Leaf.

(Bild: pixabay.com)

Wer bei den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung an simple Socken und T-Shirts denkt, liegt falsch. In der Denkendorfer Innovationsschmiede im Landkreis Esslingen wird an funktionellen Schichten gearbeitet, die Wasser abweisen oder Textilien leuchten lassen. Digitalisierung definieren die Forscher als Arbeit an elektrischen Leiterbahnen auf und in Textilien. Das ist für sie nichts Neues. "An E-Textiles forschen wir schon seit über zehn Jahren", sagt Diplom-Chemiker Reinhold Schneider.

Auch im Automobilbau könnten die Forscher für Neuerungen sorgen. Beispiel: ein Sensor, der bei Batterien in E-Fahrzeugen auslaufende Flüssigkeit meldet. Auf ein Gewebe aus Glasfaser und Kunstharz wird mit in Denkendorf entwickelter leitfähiger Rußpaste eine Art Doppelkammstruktur aufgedruckt: Die Zähne zweier Kämme liegen nah beieinander, ohne sich zu berühren. Sobald Flüssigkeit aus der Batterie auf das Gewebe trifft, werden die bislang separaten Kreisläufe miteinander verbunden. Der elektrische Impuls führt dann zu einem Warnsignal.

"So wüsste der Autofahrer sehr früh, dass mit der Batterie etwas nicht stimmt", sagt Diplom-Ingenieurin Sabine Frick. Einzelne Elemente des Materials könnten in den Boden eines E-Fahrzeugs unter der Batteriebox eingebaut werden. "Dann könnte auf dem Armaturenbrett wie bei Öl oder Wasser angezeigt werden, dass die Batterie undicht ist."

Von der Autoindustrie gibt es Lob. "Alles, was zur Fahrzeug- und Verkehrssicherheit beiträgt, begrüßt der Verband der Automobilindustrie", sagt dessen Sprecher Eckehart Rotter. Eine solche Anzeige gehöre in jedes E-Auto – genauso wie beim Benziner oder Diesel etwa der Ölstandszeiger. Vor Mängeln müssten die Fahrer grundsätzlich gewarnt werden.

Die Batterie für E-Fahrzeuge enthält für den Transport der elektrischen Ladung zwischen den beiden Elektroden flüssigen Elektrolyt. Wenn der ausläuft, kann er sehr leicht in Brand geraten. Bei Unfällen von E-Fahrzeugen legen die Ermittler besonderes Augenmerk auf die mit dem leicht entflammbaren Stoff gefüllten Batterien. "Allerdings erscheint das Brandrisiko eines Fahrzeugs mit E-Antrieb nach den bisher vorliegenden Zahlen geringer als bei Pkw mit Verbrennungsmotor", sagt Simon Wiemers-Meyer vom Batterieforschungszentrum der Universität Münster.

Bis die Denkendorfer Innovation allerdings ins Auto eingebaut wird, dürften noch Jahre ins Land gehen, betonen die beiden Forscher. Bislang handele es sich nur um einen Prototyp. "Das ist nur die Grundlage für ein späteres Produkt", sagt Schneider. Aber ganz isoliert werkeln Wissenschaftler und Autobauer auch nicht nebeneinander her. Beim Projekt Arena Campus 2036 erforschen unterschiedliche Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft unter einem Dach das Zukunftsthema Produktion und Leichtbau. Frick und Schneider vertreten dort die Textilforschung.

Weitere Innovationen sind mit speziellen Tinten aufgedruckte Schalter und Sensoren etwa auf T-Shirts, die das Anschalten von Licht oder Wärme erlauben. Größte Herausforderung für die Experten ist, dass die Textilien mehrfaches Waschen aushalten müssen, ohne dass die Leiterbahnen brechen. Weltweit patentiert ist bereits eine unsichtbar aufgedruckte und infrarotabsorbierende Sicherheitsmarkierung auf Textilien, die Herkunft und Herstellungsdaten von Produkten festhält.

Anwender werden gesucht. Beispielsweise könnte der Zoll im Kampf gegen Produktpiraterie den Code mittels Infrarot-Bestrahlung und einer Infrarot-Kamera erkennbar machen. Auch bei Reklamationen von Textilien könnten Händler per Infrarot-Kamera nachvollziehen, ob ein Marken- oder ein Nachahmerprodukt vorliegt.

Zu den smarten Textilien aus Denkendorf gehört auch ein Babybody, der vor dem plötzlichen Kindstod schützen soll. Dessen Sensoren zeigen über eine Computeraufzeichnung die Herz- und Atemtätigkeit sowie die Temperatur und die Schweißproduktion des kleinen Trägers an. Bei kritischen Werten wird Alarm ausgelöst. (tiw)