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Die Haas-Batterie

2.1 Das Prinzip

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Die Haas-Batterie basiert auf der Funktionsweise der Batterie, bestimmte Stoffe so anzuordnen, dass Elektronen ausgetauscht werden und so Strom erzeugt wird. Neu an der Idee ist der Einsatz des Metalles Magnesium und von Leitungswasser. Der Elektrolyt wird periodisch umgewälzt und kann so sehr lange verwendet werden. Die Arbeit von E. Haas bestand nun darin, den optimalen Elektrolyten und die besten Abstände, Dicken und Anordnungen der Magnesium - und Graphit-Platten zu finden. Ausserdem musste er die Umwälzpumpe so steuern, dass sie bei Leistungsabfall eingeschaltet wird.

Wir probieren nun verschiedene Elektrolyte in einem Haas-Element aus.

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Anordnung der Platten: Magnesium, Graphit, Magnesium
Plattenabstand: je 3.5 cm
Eintauchtiefe: 4.5 cm
Breite der Platten: 4.5 cm
Dicke der Platten: 0.3 cm

Elektrolyt Ampères (in mA) Volt
Leitungswasser 12 1.4
Kochsalz-Lsg. (5%) 75-80 1.4
Dünger-Lsg. (2ml/l) (Plant Flüssigdünger) 19 1.6
(4.5ml/l)
22 1.6
Milch (pH-Wert 5) 40 0.7
Orangensaft (pH-Wert 4) 40 0.7
Zitronensäure-Lsg. (5%) (pH-Wert 2) 30 0.7
Alkohol (10%) in Leitungswasser 7 1.6
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Bei den %-Angaben handelt es sich um Massen-Prozente.

Auswertung:
Von diesen Elektrolyten ist Kochsalz der geeigneteste. Seine Ampère-Zahl ist hoch und er schont die Magnesium-Platten. Auch der Elektrolyt Dünger könnte weiterentwickelt werden, da der gebrauchte Dünger, mit Magnesium angereichert, noch veredelt wäre! Die Zitronensäure-Lösung hingegen ist in dieser Konzentration sinnlos, da sich die Mg-Elektroden unter Wasserstoffentwicklung sofort aufzulösen beginnen und sich daher sehr schnell abnützen. Auch der Orangensaft, eigentlich ein sehr guter Elektolyt, greift die Magnesium-Platten an. E. Haas' Aussage, dass reiner Alkohol in Wasser der bessere Elektrolyt als Leitungswasser sei, konnten wir in unseren Experimenten hingegen nicht bestätigen.
Auf diesem Photo erkennt man ein kleines Funktionsmodell der Haas-Batterie. Es sind 3 Zellen mit je 8 Magnesium-Platten und 7 Graphit-Platten. Man sieht, wie Erfinder E. Haas mit der Giesskanne Leitungswasser zufügt, um das System zu aktivieren.

2.2 Der aktuelle Entwicklungsstand

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E. Haas baute sein Elektromobil um und ersetzte die Bleibatterien bis auf einen Bleiakku durch 13 leichtere Magnesiumbatterien.
Der Motor läuft mit einer Betriebsspannung von 84 Volt und erzielt eine maximale Leistung von 15,4 kW. Wenn diese voll genutzt wird, sollte ein Strom von 183 Ampères gemessen werden.
Es fehlen jedoch Messungen und Aufzeichnungen im alltäglichen Einsatz. Auch gibt es weder Angaben zur Höchstgeschwindigkeit oder zum Beschleunigungsvermögen, noch wird eine Aussage über die Kapazität des Batteriesatzes gemacht.
Es ist daher zur Zeit leider nicht möglich, abzuschätzen, wie lange mit einem Satz Magnesiumplatten gefahren werden kann.
Wie es mit der Wirtschaftlichkeit aussieht, kann ebenfalls noch nicht beurteilt werden.
Wegen der fehlenden Daten ist ein Vergleich zu bereits im Verkehr stehenden Elektromobilen vorerst nicht möglich.

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2.3 Ökologische Aspekte der Haas-Batterie

Magnesium (Mg)

Produktion:

Vorkommen: nur in Verbindungen, Gestein, Meerwasser
8- häufigstes Element

Herstellung (klassisches Verfahren)
1. Kalkmilch mit Meerwasser vermischt
2. entstandenes Mg(OH)2 + Salzsäure -> Magnesiumchlorid
3. Schmelzflusselektrolyse
Magnesium wird aus diesem Chlorid gewonnen
Stromverbrauch: 1kg Mg 18 - 20kWh

weitere Verfahren: Reduktion von MgO mit Ferrosilicum oder Kohle
Es werden jährlich 300’000 Tonnen produziert
Umweltbelastung: Einsatz von Schwefelhexafluorid (SF6) in Hochspannungsanlagen bei Magnesiumherstellung

Recycling:
Wegen der guten Recyclingfähigkeit ist der Einsatz von Magnesium relativ umweltfreundlich. Die bei der Mg-Produktion entstehenden Abfallstoffe können wieder eingesetzt werden (Chlor -> Salzsäure).
Als geradezu ideal würde sich der Einsatz der Haas-Batterie auf dem Meer erweisen. Die aus den Mg-Platten gelösten Mg-Ionen würden direkt an den Ort zurückgelangen, von dem sie für die Mg-Produktion entnommen wurden.

Graphit

Die Graphit-Platten sollten sehr lange haltbar sein und aus ökologischer Sicht kaum Probleme verursachen.

Elektrolyte

Ökologisch gesehen bereiten auch die Elektrolyte Leitungswasser, Fruchtsäfte, oder Düngerlösung keine Probleme.