China-Start-up entwickelt Batterie mit Atomantrieb für den Masseneinsatz
Das 2021 gegründete chinesische Start-up Beijing Betavolt New Energy Technology Company Ltd. hat eine Miniatur-Atombatterie entwickelt. Sie soll 50 Jahre lang stabil laufen. Zulassung in Deutschland für Massengüter unwahrscheinlich.
Foto: PantherMedia / Ivan Ryabokon
Das 2021 gegründete chinesische Start-up Beijing Betavolt New Energy Technology Company Ltd. meldet, eine Miniatur-Atomenergiebatterie entwickelt zu haben, die 50 Jahre lang stabil und autonom Strom erzeugen kann, ohne aufgeladen oder gewartet werden zu müssen. Derzeit gebe es einen Prototyp, 2025 soll die Nuklearbatterie produktionsreif sein.
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Wie arbeitet eine Atom- oder Nuklearbatterie?
Atombatterien – auch als Nuklearbatterien oder Radioisotopenbatterien bekannt – nutzen die Wärmeenergie, die durch den Zerfall von radioaktiven Isotopen freigesetzt wird. In der Raumfahrt sind Batterien dieser Art schon seit Jahrzehnten im Einsatz. Bei Betavolt helfen Halbleiter, diese Energie in Strom umzuwandeln. Konkret nutzt Betavolt nach eigenen Angaben das radioaktive Nickelisotop 63Ni. Zudem will das Start-up das erste aus China stammende Diamanthalbleitermodul entwickelt haben. Wie ein Sandwich umschließen bei dem Prototyp zwei der 10 µm dicken Halbleiter eine 2 µm dicke 63Ni-Schicht. Diese Bausteine lassen sich laut Betavolt wie Module zu größeren Einheiten zusammensetzen.
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Vor allem aber ist die Technik gedacht, um erstmals Atombatterien in eine Massenproduktion zu überführen. Die erste Batterie, die das Unternehmen auf den Markt bringen will, nennt sich BV100. Die Abmessungen: 15 mm x 15 mm, 5 mm dick, ungefähr so groß wie eine Münze. Leistung: 100 µW, Spannung: 3 V. 2025 soll eine Batterie mit 1 W auf den Markt kommen.
Für welche Einsatzzwecke ist die Atombatterie gedacht?
Laut Betavolt könnten seine Batterien für fast alle denkbaren Zwecke eingesetzt werden: Luft- und Raumfahrt, KI-Geräte, medizinische Ausrüstung, mikroelektromechanische Systeme (die sogenannten Mems), Sensoren, kleine Drohnen und Mikroroboter. Auch in Mobilfunktelefonen könnten sie verbaut werden. Das Unternehmen ist sich sicher, dass seine Atomenergiebatterie „keine externe Strahlung hat und für den Einsatz in medizinischen Geräten wie Herzschrittmachern, künstlichen Herzen und Cochlea-Implantaten im menschlichen Körper geeignet ist“. 63Ni geht mit einer Halbwertszeit von ungefähr 100 Jahren über in stabiles 63Cu (Kupfer). Betavolt will auch die Verwendung weiterer radioaktiver Isotope – 90St, 147Pm (Promethium) und Deuterium (2H) – erforschen, um Atombatterien mit höherer Leistung und einer Lebensdauer zwischen zwei und 30 Jahren zu entwickeln.
Könnte solch eine Atombatterie in Deutschland auf den Markt kommen?
Der Technologie-Newsdienst heise.de hat mit Helge Kröger über die Frage der Zulassungsfähigkeit in Deutschland gesprochen. Kröger ist im Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) als Referatsleiter des Fachgebiets MB 6 für die Sicherheit von Strahlenquellen zuständig. „Im Strahlenschutzrecht sind zwei Grundsätze verankert: das Rechtfertigungsgebot und das Minimierungsgebot“, so der BfS-Experte. Heißt:
- Rechtfertigungsgebot. Hierzulande braucht es einen besonderen Grund, radioaktive Substanzen einzusetzen. Es müsste also ein entsprechendes Einsatzszenario vorhanden sein.
- Minimierungsgebot: So wenig Radioaktivität als möglich heißt, erst nach Alternativen zu suchen, die nicht radioaktiv sind, bevor radioaktive Substanzen eingesetzt werden. Zur Energiespeicherung in Handys zum Beispiel gibt es (bei den wenigen Lebensjahren dieses Produktes) jedoch hinreichend Alternativen.
„Rechtlich wäre ein Mobiltelefon mit Radionuklidbatterie ein Konsumgut und würde unter die entsprechenden Zulassungsbedingungen im Strahlenschutzgesetz und der Strahlenschutzverordnung fallen“, sagt Kröger. Ihm zufolge enthalte die Betavolt-Batterie – nach dem, was bisher bekannt ist – so viel 63Ni, dass der Wert „weit oberhalb der Freigrenze liegt“. Er hielte einen entsprechenden Zulassungsantrag in Deutschland daher für „wenig Erfolg versprechend“. Diese Argumentation lässt sich auf viele Massenwaren im Bereich der Konsumgüter anwenden.
