Mini-Quantenbatterie lädt drahtlos per Laser auf – eine Million Mal schneller als sie entlädt

Bislang ist es nur ein Proof-of-Concept-Projekt, also der Beweis, dass sich die dahinterstehende Technik grundsätzlich realisieren lässt. Doch wenn die Entwicklungen auf dem Gebiet der Quantenbatterien so weitergehen, könnte uns dies Stromspeicher mit minimaler Ladezeit und enormer Reichweite bescheren. Zum Vergleich: Rechnet man die Performance der neuen Mini-Batterie hoch, könnten entsprechend ausgestattete Handys innerhalb von 30 Minuten für 100 Jahre Betriebszeit aufladen. Oder: Eine Aufladezeit von 1 Sekunde würde für 11 Tage reichen.

Quantenenergie – ein nützliches Mysterium

Quantenbatterien sind hochkomplex

Die Quantenbatterie nutzt die Prinzipien der Quantenmechanik zur Energiespeicherung – zumindest galt das bislang in der Theorie. Allerdings hat die Quantentechnologie aufgrund ihrer Komplexität haufenweise Stolperfallen und Pferdefüße, die die Forscher erst noch überwinden müssen. Jetzt konnte ein Forscherteam der Australian Space Agency (CSIRO) in Zusammenarbeit mit der University of Melbourne und der RMIT University eine Quantenbatterie entwickeln, die sich drahtlos per Laser aufladen lässt. Das geht rund eine Million Mal schneller, als sie wieder entlädt!

»Es ist der erste Prototyp, der einen kompletten Batterie-Zyklus durchläuft«

Der Haken: Der nagelneue Prototyp lädt innerhalb von Femtosekunden, also billiardstel Sekunden, auf und speichert diese Energie für Nanosekunden. In der Praxis ist das System also nicht nutzbar, eben ein reines Proof-of-Concept und kein fertiges Produkt. Dr. James Quach, leitender Forscher von CSIRO, erklärt dazu: »Es ist der erste Prototyp, der einen kompletten Batterie-Zyklus durchläuft: Du lädst sie auf, speicherst Energie und kannst sie auch wieder entladen.«

Enormes Zukunftspotenzial von Quantenbatterien

Seine Mini-Quantenbatterie ist im wahrsten Sinne des Wortes »mini«: Sie hat eine Kapazität von ein paar Milliarden Elektronenvolt, wobei 5 Milliarden Elektronenvolt dem 1/200.000sten Teil der Energie einer fliegenden Stechmücke entsprechen. Besser lässt es sich kaum illustrieren, wie tief die Quanten-Energiespeicherung noch in den Kinderschuhen steckt. Aber: Wer deshalb gar nicht erst anfängt oder weiterdenkt, hat schon verloren. Das sieht Dr. Quach genauso: »Die Forschung und der Proof-of-Concept bestätigen das enorme Potenzial von Quantenbatterien: extrem schnelles, skalierbares Laden und Speichern von Energie bei Raumtemperatur. Damit wird der Grundstein für die nächste Generation von Energielösungen gelegt.«