Die Quantenbatterie gehört zu jenen Technologien, deren Möglichkeiten fast zu gut klingen, um wahr zu sein. Statt wie herkömmliche Akkus mit zunehmender Größe länger zum Laden zu brauchen, können Quanteneffekte genau das Gegenteil bewirken: Mehr Speichereinheiten können gemeinsam schneller Energie aufnehmen.
Im März 2026 gelang einem Forschungsteam der australischen Forschungsorganisation CSIRO gemeinsam mit Wissenschafter:innen der RMIT University und der University of Melbourne ein wichtiger Schritt. Die Forschenden entwickelten eine Quantenbatterie, die Lichtenergie aufnimmt und daraus anschließend elektrischen Strom erzeugen kann. Die Studie erschien am 13. März im Fachjournal Light: Science & Applications.
Der Prototyp zeigte damit erstmals eine entscheidende Funktion, die einem Vorgängermodell noch gefehlt hatte: Die gespeicherte Energie konnte als elektrischer Strom aus dem System herausgeführt werden. Doch von einem Ersatz für Lithium-Ionen-Akkus ist die Technologie weit entfernt. Die Speicherkapazität ist noch winzig und die Energie bleibt lediglich für wenige Nanosekunden erhalten.
Genau diese Schwächen stehen inzwischen im Mittelpunkt neuer Forschungsarbeiten.
Warum Quantenbatterien anders funktionieren
Um den möglichen Vorteil zu verstehen, hilft ein Vergleich mit bekannten Akkus. Bei einer klassischen Batterie laufen chemische Prozesse ab. Eine größere Batterie verfügt zwar über mehr Kapazität, lädt deshalb aber nicht automatisch schneller.
Quantenbatterien verfolgen einen anderen Ansatz. Unter bestimmten Bedingungen können ihre einzelnen Speichereinheiten kollektiv miteinander wechselwirken. Vereinfacht gesagt arbeiten die beteiligten Teilchen dann nicht mehr nur unabhängig voneinander, sondern gewissermaßen als Gruppe.
Das kann zu einem ungewöhnlichen Effekt führen: Wird die Quantenbatterie größer, kann sich ihre Ladezeit verkürzen. CSIRO erklärt das Prinzip mit einem einfachen Beispiel. Verdoppelt sich die Größe eines entsprechenden Quantensystems, kann die Ladezeit auf etwas mehr als die Hälfte sinken.
Bereits ein früherer Prototyp aus dem Jahr 2022 hatte diesen ungewöhnlichen Größenvorteil experimentell demonstriert. Das Problem: Die Energie ließ sich damals nicht als elektrischer Strom entnehmen. Beim im März veröffentlichten Nachfolger ergänzten die Forschenden deshalb zusätzliche Materialschichten, mit denen die gespeicherte Energie in elektrischen Strom umgewandelt werden kann.
Damit rückte die Quantenbatterie einen Schritt näher an einen tatsächlich nutzbaren Energiespeicher.
Die Speicherzeit bleibt die große Hürde
Doch schnelles Laden allein macht noch keine gute Batterie. Entscheidend ist, was anschließend mit der Energie passiert.
Genau hier liegt derzeit eine der größten Herausforderungen. Der CSIRO-Prototyp kann nur eine äußerst geringe Energiemenge speichern. Hinzu kommt, dass die Ladung lediglich wenige Nanosekunden erhalten bleibt. Ein Smartphone, Elektroauto oder Hausspeicher lässt sich damit nicht betreiben.
Neue Forschungsarbeiten beschäftigen sich deshalb zunehmend mit der Frage, wie Quantenenergie stabiler gespeichert und anschließend tatsächlich genutzt werden kann.
Eine am 10. August 2026 in Advanced Quantum Technologies veröffentlichte Arbeit untersucht beispielsweise, welche Rolle sogenannte Quantenkohärenz dabei spielt. An der Studie ist auch Quantenforscher James Q. Quach beteiligt, der das CSIRO-Projekt zur Quantenbatterie leitete.
Die Arbeit untersucht anhand eines theoretischen Modells, wo die Energie innerhalb eines Quantensystems gespeichert wird und wie widerstandsfähig sie gegenüber verschiedenen Arten von Störungen ist. Dabei zeigt sich ein grundsätzliches Dilemma: Bestimmte Quanteneffekte können für das Speichern und Bereitstellen von Energie nützlich sein, zugleich können Teile dieser Energie besonders empfindlich auf Störungen aus der Umgebung reagieren.
Vereinfacht bedeutet das: Eine Quantenbatterie muss Energie nicht nur extrem schnell aufnehmen können. Sie muss sie auch lange genug behalten und zuverlässig wieder abgeben können.
Forscher suchen nach neuen Speicherwegen
Wie intensiv an diesem Problem gearbeitet wird, zeigen weitere aktuelle Studien.
Im Juli schlugen Forschende um Quach beispielsweise ein völlig anderes Konzept vor: eine nukleare Quantenbatterie. Statt elektronischer oder molekularer Zustände sollen dabei Atomkerne zur Energiespeicherung genutzt werden. Hintergrund sind ausdrücklich zwei Grenzen bisheriger Quantenbatterien – ihre geringe Energiedichte und die kurze Speicherdauer. Bislang handelt es sich dabei allerdings um ein theoretisches Konzept und nicht um einen neuen funktionierenden Akku.
Auch andere Forschungsgruppen untersuchen derzeit, wie sich Energieverluste bei Quantenbatterien reduzieren lassen. Am 31. August erschien eine theoretische Arbeit, in der messungsbasierte Rückkopplung die gespeicherte Energie und die nutzbare Arbeit erhöhen soll. Bis zu einer praktischen Anwendung ist es allerdings noch ein weiter Weg.
Das zeigt: Nach den ersten experimentellen Erfolgen verschiebt sich ein Teil der Forschung zunehmend auf die Frage, wie aus einem faszinierenden Quanteneffekt irgendwann ein stabiler Energiespeicher werden könnte.
Quantencomputer statt Smartphones?
Wer bei einer extrem schnell ladenden Batterie zunächst an Smartphones oder Elektroautos denkt, dürfte dennoch noch lange warten müssen.
CSIRO selbst macht deutlich, dass der aktuelle Prototyp viel zu wenig Energie speichert, um mit herkömmlichen Batteriespeichern vergleichbar zu sein oder konventionelle Geräte zu versorgen. Das Forschungsteam arbeitet daran, das System zu vergrößern und die Speicherdauer zu verlängern. Eine Idee ist ein hybrider Aufbau, der die hohe Ladegeschwindigkeit einer Quantenbatterie mit der langen Speicherzeit einer klassischen Batterie kombiniert.
Ein früheres Einsatzgebiet könnte stattdessen dort liegen, wo die Gesetze der Quantenphysik ohnehin eine zentrale Rolle spielen: bei Quantencomputern und anderer Quantenhardware. CSIRO nennt solche Systeme ausdrücklich als mögliche Anwendung.
Das würde die Perspektive auf die Technologie grundlegend verändern. Die erste praktische Quantenbatterie müsste dann womöglich gar nicht genügend Energie speichern, um ein Elektroauto anzutreiben. Sie könnte zunächst als hochspezialisierte Energiequelle für andere Quantensysteme dienen.
Ob daraus tatsächlich eine marktreife Technologie entsteht, lässt sich derzeit nicht absehen. Zwischen einem winzigen Laborprototyp, der seine Energie für Nanosekunden hält, und einem alltagstauglichen Energiespeicher liegen enorme technische Herausforderungen.
Der Fortschritt der vergangenen Monate zeigt aber, worauf es jetzt ankommt: Die Forschung hat demonstriert, dass der ungewöhnliche Ladevorteil von Quantenbatterien experimentell funktioniert und elektrische Energie entnommen werden kann. Nun muss es gelingen, diese Energie länger, stabiler und in wesentlich größeren Mengen zu speichern.
Erst wenn das gelingt, könnte aus dem faszinierenden Experiment tatsächlich eine neue Form der Energiespeicherung werden.
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