Diese Zwittergebilde sind weder reinrassige Sterne noch Planeten. Wegenihrer geringen Kerntemperatur und Masse - um die 70 Jupitermassen -kommt es statt zu einer Wasserstofffusion zu einer Lithiumfusion: einLithiumkern reagiert mit einem Proton. Durch ihre typischen kaminrotenLi-Linien und Methan-Bande in ihrem Spektrum sind Braune Zwerge, selbstLichtjahre entfernt, identifizierbar. Ansonsten geizt das Universum mitLithium.
Hier auf Erden suchen Lithiumatome gerne die Gesellschaft mit anderen Atomen. Immerhin ist das Alkalimetall in rund 150 Mineralienarten zu Gast, z. B. in Spodumen, Amblygonit, Lepidolith, Triphylin.
In Lithiumerzen liegt der Anteil des Alkalimetalls zwischen 1 bis 3%. In den mehrfarbigen Edelsteinen mit Pleochroismus wie Hiddenit und Kunzit ist Lithium eng mit Aluminium und Silicat verbunden. Außer in Eruptivgesteinen läßt sich Lithium in manchen Mineralquellen nachweisen. Die wichtigsten industriell genutzten Lithiumquellen sind heute Lithiumsalze, die als Nebenprodukt bei der Gewinnung von Pottasche und Borax anfallen.
Einige Pflanzen nehmen Lithiumverbindungen aus dem Boden auf und reichern sie an. Durchschnittlich enthalten Hahnenfußgewäche und auch Tabak etwa 3 ppm Lithium, das sind 3 Teile auf eine Million. Selbst Tabakmuffel haben etwa 7 mg Lithium im Körper gespeichert. Das Element ist jedoch nicht lebensnotwendig und hat keine bekannte biologische Funktion. Außerhalb des Körpers reagiert es bei Hautfeuchtigkeit schon durch Berühren ausgesprochen ätzend.
Sollten einige von uns durch die weltweite Finanzkrise manisch-depressiv werden und über Cluster-Kopfschmerzen klagen, entfacht bestimmt eine Dosis von Lithiumsalz eine beruhigende, antidepressive Wirkung. Diese Lithiumtherapie ist genauso wenig ein Witz, wie Dynamit nachweislich die Herzkranzgefäße erweitert. Auf die Dosis kommt es dabei an, man muß ja nicht gleich in die Luft gehen.
Wußten Sie, dass die Dichte des silberweißen Superleichtgewicht Lithium nur etwa halb so groß ist wie Wasser? Trotzdem hat das butterweiche Lithium unter den Alkalimetallen den höchsten Schmelzpunkt mit 180°C und einen ausgedehnten Flüssigkeitsbereich, der bis 1317°C reicht. Das ist der Grund, warum man das Alkalimetall sowohl bei sehr hohen, als auch sehr niedrigen Temperaturen einsetzten kann.
Als typisches Metall ist es ein guter Wärmeleiter und vermag den Strom 18% so gut zu leiten wie Kupfer. Seine hohe Wärmekapazität machen Lithium zu einem hervorragenden Kühlmittel in Wärmetauschern. Ausgesprochen brenzlig reagiert Lithium an der bloßen Luft, deswegen muss man das Metall unter Luftabschluß in Paraffinöl aufbewahren. Genau diese Fähigkeit, direkt mit dem Stickstoff zu reagieren, nutzt man positiv zu dessen Entfernung aus Gasen.
Als Reduktionsmittel in der Metallurgie dient es dem Entschwefeln und dem Desoxidieren von Metallschmelzen. Das silbrig glänzende Metall macht Legierungen mit Aluminium, Magnesium und Blei stabiler hinsichtlich Härte, Elastizität und Zugfestigkeit. Beispiel: Lagermetall mit 0,04% Lithiumzusatz. Die technisch wichtigste Verbindung ist das schwerlösliche Lithiumcarbonat.
Man nutzt es für Glasuren und als Flussmittel bei der Herstellung von Email, außerdem lassen sich daraus andere Lithiumverbindungen gewinnen. Lithiumfluorid gebraucht man für ultraviolettdurchlässige Gläser und vergütet damit optische Linsen. Die häufigste Anwendungsform findet Lithiumstearat als Gelier- und Verdickungsmittel für Öle, um diese in Schmierfette umzuwandeln. Diese zeigen eine hervorragende Temperaturstabilität oberhalb 150°C und bleiben bis -20°C schmierfähig.
Die jährliche Weltproduktion von Lithiumcarbonat ist mit 39.000 Tonnen angegeben. Weltweit schätzt man die Reserven auf über 7 Mio. Tonnen. Lithium, das Kernbrennmaterial der Braunen Zwerge, schickt sich an die Rolle eines der Schlüsselmetalle der kommenden Automobilgeneration zu übernehmen, jedenfalls solange die Brennstoffzellenentwicklung noch nicht abgeschlossen ist.
Es geht um innovative Elektroantriebe, die auf der Basis von Lithium-Ionen-Akkumulatoren Reichweiten von 400 Kilometer erzielen. Sie werden sagen, im Prinzip ist das doch nicht Neues. Indessen kam es nie zu einem Durchbruch der Technik mit elektrischen Antriebskonzepten. Warum aber?
Bereits seit 1900 legte man immer wieder durchdachte innovative Antriebskonzepte für Elektroantriebe vor. All diese Ideen wurden von mächtigen Kartellen aufgekauft, vernichtet oder verschwanden in schweigsamen Panzerschränken der Öl- und Automobilindustrie. Das Ergebnis: Die Elektromobile blieben auf der Strecke und die Verbrennungsmotoren machten das Rennen.
Die mächtigen Konzernhaie schlossen sich zu Interessenskartellen zusammen: Mineralölindustrie, Kraftwerksbauer, Chemiekonzerne, Autokonzerne, Pharmaunternehmen. Die Ölkonzerne können aber beliebige Gewinne machen, solange der Verbrennungsmotor lebt. Den „Quantensprung“ konnte man indes nicht für alle Zeiten verhindern, sondern nur aufhalten. Jetzt ist es soweit. Seit Ende 2006 kam es gleichzeitig zu mehreren Entwicklungen. Der endgültige Durchbruch steht bevor. Dazu zählen Fahrzeugbatterien, die auf der Basis von Lithium-Ionen arbeiten, sie stehen kurz vor der Serienfertigung.
Um die ganze Tragweite zu erfassen, werfen wir einen Seitenblick auf eine andere Fahrzeugkomponente, den Radnarbenmotor. Durch den Einbau des Antriebes in die Radfelge und das Wegfallen eines Getriebes wird das Fahrzeuggewicht des Elektrofahrzeuges gesenkt und Platz gespart. Vor allem: da es keinen zentralen Motor gibt, entfällt das Getriebe, der Wirkungsgrad steigt und der Energieverbrauch verringert sich.
Abgesehen davon, dass ein Verbrennungsmotor Abgase erzeugt, unterliegt er einem hohen Verschleiß und benötigt ein Getriebe sowie einen Starter. Der mechanische Wirkungsgrad ist katastrophal wegen der hin und her bewegten Teile, die Zylinder. Taktmäßig werden sie immer wieder von Null auf Maximalgeschwindigkeit beschleunigt - eine völlig „unrunde“ unnatürliche Sache, die unnütz Energie kostet.
Ein Lithium-Ionen-Akkumulator ist im Gegensatz zur Lithium-Batterie wiederaufladbar; er erzeugt die elektromotorische Kraft, also die Urspannung einer galvanischen Zelle, durch Verschieben von Lithium-Ionen. Beim Ladevorgang wandern positiv geladene Lithium-Ionen durch einen Elektrolyten hindurch: von der positiven Elektrode zur negativen, während der Ladestrom die Elektronen über den äußeren Stromkreis liefert.
Der Clou des Li-Ionen-Akku ist seine hohe Energiedichte. Seine nutzbare Lebensdauer beträgt mehrere Jahre. Li-Ionen-Akkus versorgen tragbare Geräte mit hohem Energiebedarf, z. B. Mobiltelefone, Digitalkameras, Akkuschrauber oder Laptops, vor allem jetzt auch Elektro- und Hybritfahrzeuge.
Keine Zukunftsmusik! So ein Elektroautomobil gibt es bereits heute. Es ist der Tesla-Roaster. Das Fahrzeug passt sich einer Teillast besser an als ein Verbrennungsmotor. Weniger bekannt ist, dass im absoluten Beschleunigungsvergleich Elektroantriebe allgemein Verbrennungsmotoren überlegen sind. Außerdem wirkt der Elektromotor beim Bremsen als Generator und kann so einen Teil der aufgebrachten Bewegungsenergie wieder in elektrische Leistung umwandeln.
Dies spart besonders bei Stadtfahrten Energie. Bemerkenswert ist der Lithium-Ionen-Akku im Tesla Roaster: Das sind insgesamt 6.831 handelsübliche Zellen mit einer Speicherkapazität von insgesamt 55 Kilowattstunden; diese geben eine Spannung von 400 V an den Motor ab. Das gesamte Wasser- und Glykol-gekühlte Energiepaket wiegt etwa 450 kg. Ein Riesenplus bei den heutigen Spritpreisen: Der Energiebedarf beträgt im Stadtverkehr etwa 133 Wh/km, bezogen auf den Energiegehalt von Benzin entspricht dies 1,74 Liter auf 100 km.
Während Braune Zwerge ihre immense Energie aus der Lithiumfusion gewinnen, beziehen irdische, zukünftige Elektromobile ihre Energie aus Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Dem duftenden Verbrennungsmotor wäre damit der Stinkaus gemacht.
Pro domo: Über dieses und viele andere spannende Themen des Univerumsund Zeitgeschehens berichtet das 432-seitige Handcover-Buch „ErlebtesUniversum“, ISBN 978-3-940845-41-2 (J.K. Fischer-Verlag). Schließlich steht bei allem der Mensch imZentrum des Geschehens.--->Hier nähere Infos zum Buch
