Nicht jeder Energiespeicher muss auf Lithium-Ionen oder Metallhybriden basieren, wie jetzt die so genannten Superkondensatoren oder Supercaps zeigen. Diese Speicher können Kapazitäten bis 10.000 Farad erreichen und übertreffen Blei- und Li-Ion-Akkus bei bestimmten Eigenschaften um Längen.
Superkondensatoren oder Ultra-Kondensatoren, auch bekannt als Super-Caps oder Ultra-Caps, sind Kondensatoren, die sich durch eine extrem hohe Kapazität von bis zu mehreren tausend Farad auszeichnen. Es können Doppelschichtkondensatoren (DSK) sein oder auch Lithium-Ionen-Kondensatoren ( LiC). Superkondensatoren sind zwischen klassischen Kondensatoren und wiederaufladbaren Batterien anzusiedeln. Sie können als Energiespeicher eingesetzt werden.
Generell wird die Kapazität von Kondensatoren aus dem Quotienten der Fläche der Elektroden (A) zum Abstand (d) zueinander und der Dielektrizitätskontanten ( DK) bestimmt: (C = DK * A / d). Dies wird bei Doppelschichtkondensatoren optimiert indem zwischen den beiden Kohlenstoff-Elektroden ein organisches Elektrolyt und ein Separator eingesetzt wird.
Wo lassen sich Supercaps einsetzen? Das Einsatzgebiet von Superkondensatoren reicht von der Bereitstellung kleinster Ströme zum Datenerhalt von statischen Speichern (SRAM) in elektronischen Geräten bis in den Bereich der Leistungselektronik. So werden Supercaps zum Beispiel als Energiespeicher im KERS-System von Formel-1-Rennwagen oder bei der Nutzbremsung von Bussen und Bahnen eingesetzt.
Fazit Supercaps sind elektrische Kondensatoren mit einer ungewöhnlich hohen Leistungsdichte. Im Vergleich zu normalen elektrolytischen Aluminium Kondensatoren verfügen Supercaps über eine tausendfach höhere Kapazität. Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus bieten Ultrakondensatoren deutlich mehr Leistung und eine längere Lebensdauer. Von EDLCs profitieren besonders Anwendungen, die ein Vielfaches der Ausgangsleistung benötigen, die ein Lithium-Ionen-Akku allein nicht liefern kann. In diesen Anwendungen fungiert der Supercap als Peak-Power-Unterstützung, in dem die Spitzenleistung durch den EDLC aufgefangen wird. Damit wird der Lithium-Ionen-Akku entlastet und seine Lebensdauer verlängert. Als Beispiel für ein solches hybrides System kann der Einsatz in einem Akkuschrauber genannt werden.