“Thermomantel” soll E-Auto-Akkus vor Hitze und Kälte schützen

Im Freien geparkte E-Autos sind im Tagesverlauf in den verschiedenen Jahreszeiten extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt. Abwechselnde Hitze und Kälte können den Akku schwächen. Ein neuartiger "Thermomantel" soll das in Zukunft ändern und die Lebensdauer der Akkus verlängern. Er ist für alle Jahreszeiten konzipiert und kann ein E-Auto an einem heißen Tag passiv um bis zu 8 Grad Celsius kühler halten. In der Nacht kann er es im Vergleich zur Außentemperatur um bis zu 6,8 Grad Celsius erwärmen.

Der Überzug besteht aus feinen Fasern aus Kieselsäure und Aluminium. „Der Thermomantel ist wie Kleidung für Fahrzeuge, Gebäude, Raumschiffe oder sogar außerirdische Lebensräume, um im Sommer kühl und im Winter warm zu bleiben“, sagt der Materialforscher Kehang Cui von der Shanghai Jiao Tong University.

Äußere und innere Schicht

Das Material isoliert das Auto von der Außenumgebung und besteht aus einer äußeren und inneren Schicht. Die äußere reflektiert Sonnenlicht, die innere fängt Hitze ein. „Der Mantel funktioniert im Grunde so, wie auch die Erde abkühlt – durch Strahlungskühlung“, so Cui. Die Erde ist demnach von der Atmosphäre bedeckt – diese ist für einen bestimmten Bereich elektromagnetischer Energie, die wir ausstrahlen, transparent.

Im Winter kann der Mantel diesem Effekt entgegenwirken. Dafür nutzt er einen Effekt, der als „Photonen-Recycling“ bezeichnet wird. Dabei wandert jegliche Energie, die unter dem Mantel eingeschlossen ist, zwischen dem Auto und dem Mantel hin- und her, anstatt an der Außenumgebung zu entweichen.

Um über 20 Grad Celsius kühler

Die Forscher*innen haben mehrere Tests an im Freien geparkten Autos in Shanghai durchgeführt. Während der Innenraum eines nicht bedeckten E-Autos gegen Mittag über 50 Grad erreichte, fiel die Temperatur bei einem mit dem Thermomantel bedeckten E-Auto um 22,8 und 27,7 Grad geringer aus. Im Vergleich zur Außentemperatur war der Innenbereich des bedeckten Autos somit um fast 8 Grad kühler. Gegen Mitternacht blieb das bedeckte Auto um fast 7 Grad wärmer als die Außentemperatur.

Der Prototyp wurde im Journal Device beschrieben.