Erfinder aus Heilbronn: Crasht dieser Mann die Akku-Industrie?
Nils Krumm im Heilbronner Gravity: Sitzt dort ein Millionär in spe?
Antonio De Mitri- Neuer Ansatz für Lithium-Ionen-Batterien: längere Lebensdauer und geringere Kosten.
- Erfinder Nils Krumm aus Heilbronn meldete ein Patent an – Funktionsprinzip bleibt geheim.
- Tests mit Fraunhofer IPA und DLR zeigten bessere Ergebnisse als herkömmliche Zellen.
- Frequenzmessungen wirkten wie ein „Röntgenblick“ und belegten gleichmäßige Stromverteilung.
- Krumm sucht Funding für ein eigenes Labor und plant Lizenzen für Auto- und Smartphone-Markt.
Die Zusammenfassung wurde durch künstliche Intelligenz erstellt.
Die Idee hat mir einfach keine Ruhe gelassen“, sagt Nils Krumm und lehnt sich zurück. Wir sitzen im Gravity, dem noch jungen Start-up-Zentrum auf dem Heilbronner Bildungscampus. Ein Gebäude, in dem eine umtriebige Atmosphäre herrscht. Junge Leute diskutieren an Bistrotischen über ihre Geschäftsideen und innovative Entwicklungen oder sind an ihrem Laptop in die Arbeit vertieft. Genau das richtige Umfeld also für einen wie Nils Krumm. Hier hat er seinen Arbeitsplatz.
Höhere Lebensdauer, geringere Kosten
Die Idee, von der der 29-Jährige in der folgenden halben Stunde erzählen wird, klingt auf den ersten Blick so einfach und logisch, dass man sich denkt: Wieso ist darauf noch nie jemand vorher gekommen? „Tja, das frage ich mich ehrlich gesagt auch“, meint Krumm. Es geht um nichts weniger als einen neuen Ansatz, der den Bau von Lithium-Ionen-Batterien revolutionieren kann – höhere Lebensdauer, bessere Schnellladefähigkeit, geringere Herstellungskosten.
Erste Berührungspunkte mit dem Thema hatte der damalige Robotik-Student in seinem Praxissemester bei Audi in Neckarsulm. Um zu verstehen, worum es geht, muss man bei Nils Krumm genau hinhören. Denn es wird technisch. Sehr technisch. „Batterien“, erklärt der gebürtige Celler, „altern ungleichmäßig.“ Soll heißen: Die einzelne Zelle im Inneren verschleißt unterschiedlich schnell.
Schnelles Laden lässt Akkus altern
Das kann ganz verschiedene Ursachen haben: Einer der häufigsten Gründe ist, dass sich die Temperatur innerhalb einer Einzelzelle ungleichmäßig verteilt. Die Folge: Manche Bereiche im Inneren der Zelle heizen sich schneller auf als andere oder entladen sich schneller. Hinzu kommt, dass es beim Laden und Entladen eines Akkus zu Unterschieden bei den elektrischen Strömen kommen kann.
Das Problem, in einfachen Worten: Der schwächste Bereich innerhalb der Zelle bestimmt die Gesamtleistung und damit deren Alterungsprozess. Vor allem das Schnellladen befördert die ungleichmäßige Alterung. Zudem wandern beim Laden Lithium-Ionen von der Kathode zur Anode. Beim Schnellladen kann es hier zum „Stau“ kommen: Die Ionen treffen ungleichmäßig auf die Anode auf.
Das Patent: Ein „Geheimrezept“
Nils Krumms Erfindung macht damit Schluss. „Meine Methode“, betont der junge Erfinder, „sorgt für gleichmäßige Stromverteilung und damit für gleichmäßiges Altern der Batteriezellen.“ Das ist die Stelle im Interview, an der sich zwangsläufig die Frage anschließt: Ja, und wie funktioniert diese Methode? Krumm schweigt und lächelt. „Geheimrezept.“ Nicht umsonst hat er sich seine Idee schon patentieren lassen, damit sie ihm niemand wegnehmen kann.
Erst nach Einreichen des Patents holte sich der Tüftler Partner an Bord, um die nötigen Laborversuche zu starten und zu prüfen, ob das Ganze auch wirklich funktioniert. Dabei stand viel Schreibarbeit am Anfang. „Ich habe erst einmal alle möglichen Institute und Professoren kontaktiert“, erinnert Krumm sich. Beim Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) rannte er schließlich offene Türen ein. „Ich habe meine Idee präsentiert, und die waren sofort dabei.“ Das IPA stellte das Labor und die nötigen Materialien, soweit vorhanden. Weil die Ausstattung aber noch nicht reichte, suchte Krumm nach weiteren Partnern für seine Versuche und konnte auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) für sich gewinnen.
Investoren sollen mithelfen
Es folgte ein Jahr harter Arbeit, an dessen Ende nicht nur der Master mit Note 1,0 stand, sondern auch die Gewissheit: Es funktioniert. Wann immer Krumm beim Laden und Entladen seine Batterievariante mit einer herkömmlichen verglich, schnitt sein Modell deutlich besser ab. Die Werte lieferte dabei die sogenannte Frequenzmessung: Dabei werden Wechselstromsignale mit unterschiedlichen Frequenzen durch die Batterie geschickt. Dadurch lässt sich messen, wie stark der elektrische Widerstand in der Batterie ist und wie effektiv die Ionen-Wanderung in den Elektroden läuft. „Praktisch wie ein Röntgenblick ins Innere der Batterie“, fasst Krumm zusammen.
Beim „Start-up BW Elevator Pitch“ gewann er mit seiner Idee den Regionalentscheid. 500 Euro Preisgeld gab es dafür. Aber Nils Krumm denkt in anderen Dimensionen. Er steckt schon mitten im Funding und will mithilfe von Business Angels Geld für ein eigenes kleines Labor einsammeln. Das Ziel: „Das nächste technische Level erreichen.“ Sprich: größere Batterien mit seinem Verfahren bauen. Und dann kann es ans ganz große Geschäft gehen. Denn: Die neue Technologie eignet sich für E-Autos genauso wie für Smartphones. Selber bauen will Krumm nicht. „Ich werde Lizenzverträge verkaufen.“ Erste Gespräche mit der Autoindustrie laufen.
Wo die Ionen fließen
Lithium-Ionen-Batterien setzen sich aus vielen einzelnen Batteriezellen zusammen. Innerhalb einer solchen Zelle sitzen die Elektroden. Pro Einzelzelle gibt es zwei Elektroden: die Anode, den Minuspol, und die Kathode, den Pluspol. Wird die Batterie geladen oder entladen, fließen Lithium-Ionen hin und her und erzeugen so den Stromfluss der Batterie.