Mondakku ohne Dauerheizung: NASA testet Batterie für die Kälte am Südpol des Erdtrabanten

Ein Auto, das an einem eisigen Wintermorgen nicht anspringen will, zeigt die Schwäche gängiger Akkus: Kälte raubt ihnen Leistung. Auf dem Mond wird dieses Problem gravierender. In dauerhaft beschatteten Kratern am Südpol fallen die Temperaturen auf bis zu minus 200 Grad Celsius. Ingenieur:innen müssen Batterien dort bisher aufwendig dämmen und beheizen, was Masse und Energie kostet. Ein NASA-Team testet nun einen Ansatz, der einen Teil dieses Aufwands überflüssig machen könnte: eine Feststoffbatterie, die Frost überlebt.

Warum Flüssigkeit im Vakuum versagt

Lithium-Ionen-Akkus in Handys und Laptops transportieren Ladung über einen flüssigen Elektrolyten. Bei Temperaturen der Mondnacht gefriert diese Flüssigkeit und kann die Zelle beschädigen. Bei rund 100 Grad Celsius am Mondtag arbeitet der Akku erst wieder, wenn er abkühlt. Im Vakuum verdampft der Elektrolyt außerdem. Das Projekt Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space (SPEARS) ersetzt ihn durch einen festen Stoff aus Keramik oder Polymer. Donald Dornbusch vom Glenn Research Center in Cleveland leitet die Arbeiten. Ein Feststoff friert nicht ein und verdampft nicht.

Erste Tests in der Vakuumkammer

Am Langley Research Center in Hampton prüfte das Team kleine Prototypzellen in einer Thermal-Vakuum-Kammer. Bei bis zu 80 Grad Celsius und bis hinunter zu minus 60 Grad arbeiteten sie einwandfrei. Bei minus 80 Grad lieferten sie noch Strom, allerdings mit leicht verringerter Leistung. Testleiter Yi Lin spricht vom ersten Nachweis, dass diese Zellen in diesem Bereich funktionieren, und hält mit weiteren Verbesserungen auch einen größeren Bereich für möglich.

Noch tiefere Temperaturen überstanden die Zellen ebenfalls. Nach Belastungen zwischen plus 100 und minus 170 Grad zeigten sie keine Schäden. Bei minus 170 Grad geben sie jedoch keinen Strom ab. Kleine Heizungen bringen sie danach auf Betriebstemperatur zurück.

Überwintern statt dauerhaft heizen

Aus diesem Verhalten ergibt sich der eigentliche Reiz. Die Batterien müssten nicht rund um die Uhr warm gehalten werden, sondern nur vor dem Einsatz aufheizen. Das könnte schwere Wärmeregelungssysteme in Raumfahrzeugen und Mondhabitaten schrumpfen lassen und damit Gewicht, Kosten und Missionsdauer verbessern. NASA beschreibt das als Möglichkeit. Ein Beleg unter realen Mondbedingungen steht aus.

Laborprototyp, kein Mondakku

Die Chemie lässt sich über die Elektrodenmaterialien anpassen, wahlweise auf Energieinhalt, Leistung oder Haltbarkeit. Die NASA nennt Bohrer für Schattenkrater, Rover, Notfallpakete für Astronaut:innen und wissenschaftliche Instrumente als Einsatzfelder. Auf der Erde sieht Materialforscher Ji Su Chancen bei Autos, Mobiltelefonen und Drohnen. SPEARS entstand aus einem früheren Batterieprojekt für die Luftfahrt, das Lin und Dornbusch betreuten. Das Ames Research Center in Kalifornien entwickelt Testplatinen und Elektronik, um die Zellen für Raumflüge vorzubereiten.

Getestet wurden bislang kleine Münzzellen, keine kompletten Batteriesysteme. Daten zur Lebensdauer über viele Ladezyklen, zur gespeicherten Energie und zum Verhalten ganzer Batteriepacks liegen öffentlich nicht vor. Die Ergebnisse stammen aus einer NASA-Mitteilung vom 14. Oktober 2026, eine begutachtete Studie dazu gibt es bisher nicht. Das Projekt startete 2026 und konzentriert sich zunächst auf die Technologieentwicklung.

via NASA