Dem Elektroauto fehlen nur noch die Batterien

Von Guido Santner. Aktualisiert am 03.07.2009 5 Kommentare

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Wer unbedingt will, kann bereits heute ein Elektromobil kaufen. Als teures Einzelstück – denn weltweit kann kein Hersteller die nötigen Batterien in grossen Stückzahlen fertigen.

Blickfang an den Autosalons, aber heute noch nicht im Handel erhältlich: Elektromobil MiEV.
Bild: Reuters

Wie weit fährt ein Elektromobil?

Elektroautos wie der umgebaute Renault Twingo von Mes-Dea fahren im Alltag rund 80 Kilometer weit. Nach Herstellerangaben liegt die Reichweite zwar bei 120 Kilometern, aber Steigungen reduzieren diese stark. Auch die Heizung für den Fahrgastraum läuft über die Batterie. Der Twingo ist allerdings nicht mit einer Lithiumionen-, sondern einer sogenannten Zebrabatterie ausgerüstet. Dieser Typ wird sich aber kaum durchsetzen, denn die Zebrabatterie entlädt sich rasch von allein: Wenn das Auto eine Woche steht, ist die Batterie leer.

Die Berner Fachhochschule testete letzten Winter ein Elektroauto von Mitsubishi, den MiEV mit einer Lithiumionen-Batterie, der noch dieses Jahr in Japan erhältlich sein wird und 2010 auch in Europa verkauft werden soll. Auch der MiEV, der laut Hersteller 140 Kilometer weit fährt, kommt in der hügeligen Topografie der Schweiz, im Winter bei Schnee und mit eingeschalteter Heizung, nur 90 Kilometer weit.

Die Batterien aufzuladen dauert bei allen Modellen rund acht Stunden. Der MiEV bietet eine Schnellladung innert einer halben Stunde an. Danach ist die Batterie zu 80 Prozent geladen. Dies setzt aber ein spezielles Ladegerät und auch einen leistungsstarken Stromanschluss voraus.

Der typische Pendler, der im Tag rund 50 Kilometer zurücklegt, könnte bereits heute elektrisch fahren. «Und für die Fahrt in die Ferien kommt ein kleiner Benzingenerator ins Auto», erklärt Arno Mathoy von der Firma Brusa, einem Hersteller von Leistungselektronik für Elektromobile. Auf diese Weise vergrössert sich die Reichweite auf 1000 Kilometer. (gus)

1899 fuhren in New York Hunderte Elektrotaxis. Sie ersetzten Fahrzeuge mit Dampfantrieb, die zuvor neben den Pferdewagen das Strassenbild dominiert hatten. Die Benzinautos bildeten um die Jahrhundertwende eine Minderheit. Lediglich 22 Prozent der Fahrzeuge in den USA hatten damals einen Benzinmotor, 38 Prozent fuhren elektrisch, 40 Prozent mit Dampf.

Dass immer weniger Autos mit Dampfantrieb verkauft wurden, lag daran, dass der Fahrer erst den Kessel einfeuern musste, bevor er abfahren konnte. Alle 40 Kilometer hiess es, Wasser nachzufüllen. Autos mit Benzinmotor waren dafür laut und stanken. Zudem musste der Motor mit einer Kurbel angeworfen werden, was Kraft brauchte. Und man riskierte offene Knöchel oder gar eine gebrochene Hand, wenn die Kurbel zurückfederte.

Eine gute Alternative

So war das Elektroauto eine gute Alternative. Es fuhr leise und brauchte kein Getriebe, das damals noch unsynchronisiert und dementsprechend anspruchsvoll zu schalten war. Die Reichweite von knapp 50 Kilometern, bevor die Batterie neu geladen werden musste, reichte. Ausserhalb der grossen Städte waren die Strassen so schlecht, dass ohnehin kaum jemand darauf fuhr.

Trotzdem setzten sich die Elektroautos nicht durch. Dies liegt an der Batterie: Im Vergleich zum Benzintank ist sie schwer und speichert wenig Energie. Die Batterie des 1897 erstmals vorgestellten Elektroautos Mark III wog 420 Kilogramm und machte knapp die Hälfte des Gewichts aus. Der Benzintank des 1908 erstmals in Serie hergestellten Benzinautos Ford T nahm dagegen nur 38 Liter Treibstoff auf. Dies reichte für eine Fahrt von 250 Kilometern. Als die Benzinautos ab 1912 mit einem elektrischen Starter ausgestattet und die Strassen ausserhalb der Städte besser wurden, verschwanden die Elektroautos.

Dies könnte sich nun wieder ändern. Denn die Lithiumionen-Batterie, die sich seit einigen Jahren in Laptops, Mobiltelefonen und batteriebetriebenen Werkzeugen durchgesetzt hat, speichert bis zu fünfmal so viel Energie wie eine herkömmliche Bleibatterie. Statt 420 Kilogramm wäre die Batterie für das Elektromobil also noch 90 Kilogramm schwer.

Überall Steckdosen zum Tanken

Urs Rengel, Geschäftsleiter der Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ), fährt seit Oktober 2008 ein Elektromobil, einen umgebauten Renault Twingo. «Ich geniesse das Interesse der Passanten und hatte bis jetzt keine einzige Panne.» Zudem finde er überall Steckdosen, auch wenn er zu Geschäftsterminen fahre. Und er schätzt das hohe Drehmoment des Elektromotors, das vom Stand aus da ist: «Die Fahrer der teuren Offroader und Sportwagen unterschätzen mich an der Ampel.»

Noch gibt es keinen Hersteller, der Elektroautos in grossen Stückzahlen anbietet. Bisher sind es teure Einzelstücke und Prototypen. Dies liegt daran, dass die Lithiumionen-Batterien für Fahrzeuge noch immer in Handarbeit gefertigt werden. Es gibt weltweit keine Fabrik, die diese in Serie am Fliessband herstellt. «Im Frühling hat General Motors in den USA ein grosses Labor eingeweiht, mit dem Ziel, eine Serienproduktion bis Ende 2010 aufzubauen», sagt Andrea Vezzini von der Berner Fachhochschule, ein Experte für Elektroautos und Batterien. GM sei wohl die Firma, die am weitesten sei mit der Technologie. Auch BYD, ein Batteriehersteller aus China, sei schon weit.

Akkus können sich entzünden

Die Hersteller können die Laptop-Batterien nicht direkt ins Auto einbauen, dies wäre zu riskant. Mitte Mai musste beispielsweise Hewlett-Packard 15'000 Laptop-Akkus zurückrufen, weil die Gefahr bestand, dass sie sich entzünden. Auch andere Hersteller riefen schon Lithiumionen-Batterien zurück. Wenn im Innern der Batterie ein Kurzschluss entsteht, kann sie explodieren. Ursache dafür seien meist Verunreinigungen während der Herstellung, sagt Vezzini. Die Batterien für Elektoautos seien nicht zu vergleichen mit den Laptop-Batterien. Letztere seien optimiert, möglichst viel Energie zu speichern. Bei Autobatterien stehe die Sicherheit und die Lebensdauer im Zentrum. So speichert eine Autobatterie nur 100 Wattstunden pro Kilogramm Gewicht, ein Laptop-Akku das Doppelte.

Nagelprobe bis zum Kurzschluss

Die Sicherheit der Autobatterien wird rigoros getestet. Beispielsweise mit einem Nagel, der in die Batterie geschlagen wird. Der Kurzschluss, der entsteht, darf die Batterie nicht so stark aufheizen, dass sie sich entzündet oder Zellen zerstört. «Einen inneren Kurzschluss können wir bei den Tests nicht verhindern, aber der Brand darf sich nicht ausbreiten», sagt Vezzini. Genau so seien die Batterien der mobilen Kaffeemaschinen getestet worden, die heute in den Zügen der SBB eingesetzt werden.

Um sichere Lithiumzellen herzustellen, experimentieren die Entwickler mit verschiedenen Kathodenmaterialien, dem Pluspol der Batterie. Mit Kobalt erreicht man hohe Energiedichten, fällt aber bei den Sicherheitstests durch. Kathoden aus Mangan oder Eisenphosphat reagieren weniger heftig bei einem Kurzschluss, speichern aber weniger Energie. Einige Firmen wie Li-Tec in Deutschland arbeiten mit einer Mischung von Mangan, Nickel und Kobalt und trennen die Pole mit Keramikpapier. Dieses verhindert, dass sich ein Kurzschluss ausbreitet. Auch Li-Tec ist daran, eine Serienproduktion aufzubauen. «Die Schwierigkeit besteht darin, die Zuverlässigkeit zu erreichen, die für die Automobilindustrie notwendig ist, und die Kosten zu senken», sagt Volker Hennige, Projektmanager des Batterienherstellers.

Thomas Raffeiner, der in Salzburg ein Mobility-Konzept mit Elektromobilen anbieten will, ist dies zu spät. «Ich kaufe jedes Elektroauto, das mir jemand anbietet!» Der Markt für Elektromobile wäre also bereit. Noch fehlt die Batterie.

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 03.07.2009, 06:25 Uhr

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5 Kommentare

Alfred Gugelmann

03.07.2009, 09:36 Uhr

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Der Tesla Roadster wird in kleinen Serien gebaut. Die Reichweite beträgt gemäss EPA Zyklus knapp 400km. Zur Zeit laufen 100 dieser Wagen pro Monat bei Lotus vom Band. Er ist auch voll zugelassen und hat samt Batterie auch alle Crash-Tests hinter sich. Der Wagen, den in in Zürich fahren durfte, war ohne nachzuladen von München nach Zürich gefahren worden. Herr Raffeiner hat also doch noch Chancen. Antworten

Max Wartenberg

03.07.2009, 10:01 Uhr

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Bald dürfte sich eine politische Diskussion entfachen, wie man, bei weitverbreitetem Einsatz, Elektroautos besteuern soll. Ohne Benzinverbrauch beteiligen sie sich nicht an den Kosten für den Strassenunterhalt und der zusätzliche Stromverbrauch ist ein Argument Pro-AKW. Antworten