Heute gibt es kaum noch einen Tag ohne Batterien, keinen Anwendungs-bereich, bei dem keine mobile Stromversorgung gefragt ist. Auf Schritt und Tritt begleiten uns die kleinen Kraftpakete, machen uns unabhängig und mobil. Die immer noch wachsende Nachfrage folgt dabei dem steigenden Einsatz elektrischer und elektronischer Geräte in den privaten Haushalten und in der Wirtschaft. Es ist unbestritten, dass Batterien uns das Leben erleichtern.  

Bereits seit mehr als 100 Jahren ist Zink als gute Energiespeicherquelle bekannt und Zinkbatterien werden seit mehreren Jahrzehnten verwendet. In großem Maßstab werden heute die alkalischen Zinkbatterien und die klassischen Zink-Kohle-Batterien eingesetzt, die zwar nicht wiederaufladbar, aber recycelbar sind – und sich vor allem durch einen zuverlässigen Betrieb bei überschaubaren Kosten auszeichnen. Zink-Luft-Batterien sind ebenfalls nicht wiederaufladbar, weisen jedoch eine hohe Energiedichte bei kleinsten Bauweisen auf und finden deshalb vor allem als Knopfzellen in Hörgeräten Verwendung.  

Doch gerade an der Wiederaufladbarkeit von Batterien wird mit Hochdruck geforscht, denn die Anwendungsmöglichkeiten dieser Energiespeichersysteme sind äußerst vielfältig und zukunftsweisend – gerade vor dem Hintergrund explodierender Rohstoffpreise und der aktuellen CO2-Diskussion: Wiederaufladbare Zink-Luft-Batterien und -Brennstoffzellen könnten für Elektrofahrzeuge wie Motorroller, Busse und Lkws verwendet, wiederaufladbare Nickel-Zink-Batterien in Elektrowerkzeugen und Applikationen in der Automobilindustrie eingesetzt werden und Zink-Generatoren stellen bei einem Stromausfall durch extreme Wetterlagen die Energieversorgung von Gebäuden sicher.

Mission possible
Wegweisend ist die Technologie der Silber-Zink-Akkus: Bereits vor mehr als zehn Jahren wurde der „Mars Pathfinder“ während seiner Mission von einem Zink-Silber-Akku angetrieben, der über die am Landegerät angebrachten Solarmodule immer wieder aufgeladen wurde. Dieses Energiespeichersystem zeichnet sich durch sein geringes Gewicht in Verbindung mit einer hohen Energiedichte aus. Außerdem ist ein Zink-Silber-Akku schwer entzündlich. Das alles sind Vorteile, die nicht länger nur in der Raumfahrt, sondern nun auch in der Computertechnologie ausgeschöpft werden sollen: „Pfadfinder“ ZPower kündigt für 2009 Akkus auf Silber-Zink-Basis für den Einsatz in Notebooks an. Laut Angaben des Unternehmens sind die Akkus zu 95 Prozent wieder verwertbar, überstehen circa 200 Ladezyklen und speichern bei gleicher Größe bis zu 40 Prozent mehr Energie als die weit verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus.

Als Energiequelle in strukturschwachen, ländlichen Gebieten Afrikas haben sich Zink-Luft-Brennstoffzellen als ideales Hilfsmittel erwiesen: Neben der Verbesserung der Lebensqualität durch Beleuchtung hat die Alternative Energy Development Corporation (AEDC) unter der Leitung von „Mr. Fuel Cell“ Rolf Papsdorf mehrfach gezeigt, dass auch die Voraussetzungen für Bildung und ein gesteigertes Einkommen durch den Einsatz von Zink-Luft-Brennstoffzellen geschaffen werden können. Zum Beispiel in Rosh Pinah, einem kleinen Dorf im Südwesten Namibias: Wo früher der Tagesablauf durch Sonnenauf- und -untergang geregelt und mühevolle Handarbeit den Lebensunterhalt sichern sollte, sorgen Zink-Luft-Brennstoffzellen in 150 Haushalten für elektrischen Strom rund um die Uhr und ermöglichen eine leichtere, schnellere und effektivere Arbeit durch elektrische Maschinen. Auch in Tshickondeny, einem Dorf mit 200 Häusern – und bald auch in Malawi – erfolgt die Stromversorgung mittlerweile über Zink-Luft-Brennstoffzellen.  

Viel versprechende Zukunftstechnologien  
Auch zum Antrieb von Fahrzeugen sind Zink-Luft-Brennstoffzellen in der Vergangenheit mehrfach erfolgreich getestet worden – beispielsweise in Bussen und Motorrollern. Spannend sind hier die Ergebnisse eines Versuchs in China: Betrieben mit einer 600 Watt starken Zink-Luft-Brennstoffzelle haben elektrische Mopeds 186 Meilen zurückgelegt. Mit einer herkömmlichen Batterie hätten sie nur eine Strecke von circa acht Kilometern geschafft. Seit 1997 forscht Toyota an Fahrzeugen mit Brennstoffzelle und hat langfristige Forschungsprogramme mit Zink-Luft-Brennstoffzellen aufgelegt.   Angesichts der aktuellen Rohstoff- und Klimadiskussion erweist sich die Zink-Luft-Brennstoffzelle als viel versprechende Zukunftstechnologie, die es erlaubt, Fahrzeuge emissionsfrei anzutreiben: Das Zink der Brennstoffzelle reagiert mit Luftsauerstoff unter Freisetzung von Energie zu Zinkoxid. Zink-„Brennstoff“ wird also elektrisch erzeugt und trägt so nicht zur Luftverschmutzung bei. Weitere Vorteile dieser Technologie: Zink und Luft sind reichlich vorhanden und unbegrenzt verfügbar. Und das als Nebenprodukt entstehende Zinkoxid kann wieder dem Zinkrecyclingkreislauf zugeführt werden kann.  

Ganz eindeutig: Zink wird nicht nur in der Gegenwart, sondern auch in der Zukunft einen wesentlichen Beitrag für eine effiziente Energieherstellung und -bereitstellung leisten, weil die möglichen Anwendungen sehr breit gefächert sind, durch den Einsatz von Zink trotzdem Energie gespart werden kann, Energiespeichersysteme mit Zink eine hohe spezifische Brennstoffleistungsdichte haben, sie vollständig recycelbar sind und es während des Betriebs zu keinen Kohlendioxidemissionen kommt.

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