Leichteres Gepäck für Soldaten

Die Kilos der Ausrüstung, die Soldaten bei ihren Einsätzen brauchen, läppern sich schnell zu einer beachtlichen Menge: Alleine Batterien und Akkus machen bei einem Fünf-Tages-Einsatz etwa zehn Kilogramm aus, dazu kommen die verschiedenen Ladegeräte für Handy, PDA und optische Systeme. Eine hybride Energieversorgung soll diese Last künftig erleichtern.

»Sie besteht aus dem Energiemanagementsystem, einem Hochleistungsakku, einer Methanol-Brennstoffzelle und dem Brennstoff«, sagt Dr. Jens Tübke, der die Entwicklung am Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal geleitet hat – im Auftrag des Bundesministeriums der Verteidigung und seiner Wehrtechnischen Dienststelle für Kraftfahrzeuge und Panzer. Ist der Akku leer, kann er über die Brennstoffzelle wieder aufgeladen werden. Doch damit nicht genug: »Das Besondere an der Energieversorgung sind die variablen Ein- und Ausgangsspannungen«, sagt Tübke. »Alternativ zur Brennstoffzelle kann der Akku auch auf andere Weise aufgeladen werden – etwa über ein Solarpanel, eine 1,5-Volt-Batterie oder eine herkömmliche Steckdose.« Dafür haben die Forscher das Energiemanagement-System mit drei verschiedenen Eingängen versehen – einen für niedrige Spannungen zwischen 1 und 10 Volt wie Mignon- oder Mono-Batterien, einen für den mittleren Bereich von 5,5 bis 30 Volt wie Brenn-stoffzellen oder Solarpanels und einen dritten für hohe Ströme und Spannungen zwischen 9 und 45 Volt, beispielsweise eine Steckdose. Möglich ist dies durch ein Batteriemanagement-System sowie Schaltwandler, die die Voltzahl herunter- oder heraufskalieren – also beispielsweise die 1,5 Volt einer Batterie auf die benötigten 12 Volt für den Akku. Um auch auf die verschiedenen Ladegeräte verzichten zu können, ist in der Energieversorgung eine Ladeschaltung integriert. Zwei Ausgänge sorgen dafür, dass sowohl Laptops und Funkgeräte betrieben als auch kleine Geräte wie Handys und PDAs parallel dazu aufgeladen werden können.

Einen Prototyp haben die Forscher bereits realisiert. »In etwa einem Jahr könnte das System in der Bundeswehr eingesetzt werden«, schätzt Tübke. Dann werden die Wissenschaftler auch eine SM-BUS-Steuerung installiert haben: Sie schaltet die Brennstoffzelle automatisch ab, sobald der Akku aufgeladen ist, statt sie nur in den Standby-Modus zu überführen. Die Steuerung schaltet die Brennstoffzelle auch dann aus, wenn die Energieversorgung zusätzlich an eine Steckdose angeschlossen ist.