Forschende der TU Graz haben ein Batteriegehäuse aus Holz entwickelt, das ökologischer und sicherer ist als ein Alu-Gehäuse.

Die Forschenden der TU Graz haben mit ihrem Projekt Bio!Lib ein innovatives Batteriegehäuse für Elektroautos entwickelt, das ökologische Nachhaltigkeit mit herausragender Sicherheit kombiniert. Anstatt auf die in der Produktion energieintensiven Aluminium-Profile zu setzen, besteht das neue Gehäuse aus einer dünnen Stahlhaut mit einer Kernfüllung aus Holz. Diese Materialien werden so miteinander verschweißt, dass die Stabilität und Energieaufnahme im Crashfall auf einem Niveau wie bei herkömmlichen High-End-Gehäusen bleibt – etwa beim Pfahl-Crashtest auf demselben Sicherheitsniveau wie das Aluminium-Batteriegehäuse des Tesla Model S. Die Umweltbelastungen dieses Gehäuses sind deutlich geringer, bei Verformungs- und Brandschutz-Tests schneidet es teilweise sogar besser ab.

Technische Vorteile: Crash und Brandschutz

• Holz als Energiespeicher: Dank der zelligen Struktur kollabiert das Holz beim Aufprall gezielt und absorbiert so einen Großteil der Crashenergie.
• Stahl-Holz-Komposit: Die Stahlhaut in Verbindung mit holzgefüllten Kammern sorgt für hohe Festigkeit und geringes Gewicht. Zusätzliche Stahlrippen erhöhen die Querstabilität.
• Kork als Brandschutz: Für den Brandschutz setzen die Forscher auf Kork, ein nachwachsender Rohstoff mit exzellenten Hitzebarrieren. Kork verkohlt bei extremer Hitze, wodurch die Wärmeleitfähigkeit drastisch abfällt und so die Batterie sowie der Fahrzeuginnenraum wirkungsvoll geschützt werden.
• Überlegene Brandsicherheit: Im Pyrotechniktest (Batteriebrand) hielt das korkisolierte Batteriegehäuse über 1,300 °C stand; die brandabgewandte Außenseite war im Vergleich zum Tesla-Alu-Gehäuse sogar 100 °C kühler.

Ökologische Bilanz

• Ressourcenschonung: Die Bio!Lib-Konstruktion weist über den gesamten Lebenszyklus – von Energieaufwand und CO₂ bis zur Nutzung von Wasser und Boden – deutlich geringere Umweltbelastungen auf als Aluminium-Standardgehäuse.
• Nachhaltigkeits-Forschung: Die einzige Ausnahme: Bei der Landnutzung ist Holz naturgemäß ressourcenintensiver als Aluminium. Doch die Gesamtbilanz fällt für das Bio!Lib-Gehäuse klar günstiger aus.

Perspektiven und Weiterentwicklung

„In unserem Projekt Bio!Lib haben wir daher auf Aluminium verzichtet“, sagt Florian Feist. „Stattdessen verwenden wir eine sehr dünne Stahlhaut, deren Kammern mit Holz gefüllt sind. Die Stahlhaut wird direkt im Beisein des Holzkerns verschweißt.“ Holz hat den Vorteil, dass es aus winzigen Zellen besteht, die unter hoher Druckbelastung kollabieren und dadurch bei einem Crash viel Energie aufnehmen können. Auch der Unterboden und der Deckel bestehen aus diesem Stahl-Holz-Komposit, das Innere der Batterie ist mit rippenähnlichen Querstreben verstärkt. „Wir waren selbst erstaunt, wie gut unser Gehäuse bei einem simulierten Crash performt“, sagt Florian Feist.

Im Nachfolgeprojekt wollen die Forscher das Gehäuse noch nachhaltiger gestalten, etwa durch die Nutzung niederwertigen Holzes (z.B. Durchforstungsholz oder Sekundärnutzung) und die Optimierung von Wiederverwendung und Recycling – insbesondere beim Kork-Brandmaterial.

Fazit

Das von der TU Graz entwickelte Holz-Stahl-Batteriegehäuse ist ein bahnbrechender Schritt für ressourcenschonende, besonders sichere Elektroautos. Es beweist, dass mit gezieltem Materialeinsatz ökologische und technische Spitzenleistungen vereinbar sind – sowohl im Aufprallschutz als auch in Sachen Brandsicherheit übertrifft es in manchen Punkten sogar den bisherigen Marktstandard. Titelfoto: TU Graz