Batterien in Elektroautos: Wie miese Akkus Elektroautos ausbremsen

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Batterien in Elektroautos: Wie miese Akkus Elektroautos ausbremsen

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Elektroautos haben derzeit noch eine Ladehemmung

von Sebastian Schaal

Über den Erfolg von Elektroautos entscheidet vor allem die Reichweite der Akkus. Doch der große Durchbruch ist nicht in Sicht – denn die Autobauer haben die Macht über die Entwicklung verloren.

Mal ist es ein Elektroauto, das ohne Aufladen bis zu 1.000 Kilometer fahren kann. Mal ist es ein Akku, der nach nur zwei Minuten am Netz wieder fast vollständig geladen ist. Regelmäßig kursieren Fachartikel mit derartigen Versprechen im Internet. Sie klingen gut, theoretisch zumindest. Denn solche Batterien könnten dem Elektroauto zum lange erwarteten Durchbruch verhelfen.

Die Praxis sieht anders aus. Vor allem die Reichweite eines E-Mobils schreckt Autokäufer nach wie vor ab. Zahlreiche Studien belegen zwar, dass heutige Elektroautos wie ein Nissan Leaf, der VW e-Golf oder ein BMW i3 für viele Alltagsfahrten ausreichen. Überzeugt haben die reellen Reichweiten von 120 bis 150 Kilometern die breite Masse aber noch nicht. 1.000 Kilometer am Stück oder ein Ladevorgang, der genauso lange wie das Auftanken dauert, könnten das ändern.

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Die größten Hersteller von Elektroautos in Deutschland

  • Platz 10

    Ford: 59 zugelassene Elektroautos

    Seit 2013 hat Ford den Focus Electric im Angebot. Doch der große Erfolg blieb dem E-Focus bislang verwehrt: In Deutschland wurden bis zum ersten Halbjahr 2014 gerade einmal 59 Fahrzeuge zugelassen.

  • Platz 9

    Tesla: 638 zugelassene Elektroautos

    Mit dem Roadster wurde Tesla einst als Elektropionier gefeiert, auch das aktuelle Model S sorgt für Furore. Doch der Aufschwung scheint gerade erst zu kommen: Bereits im ersten Halbjahr 2014 wurden mehr als doppelt so viele Elektroautos von Tesla verkauft als im ganzen Jahr 2013.

  • Platz 8

    Mitsubishi: 926 zugelassene Elektroautos

    Mitsubishi zehrt bei den Elektroautos noch von den Erfolgen des iMiev aus dem Jahr 2011. Damals konnten die Japaner mangels Konkurrenz fast 700 Elektroautos verkaufen. Doch seitdem hat das Interesse am iMiev in Deutschland stark abgenommen, weshalb bis heute nur noch knapp 200 weitere Fahrzeuge dazugekommen sind.

  • Platz 7

    Citroën: 948 zugelassene Elektroautos

    Wie bei Mitsubishi ist die erste Welle des Elektro-Erfolgs bei Citroën wieder abgeklungen. Kein Wunder, schließlich ist der C-Zero der Franzosen mit dem Mitsubishi iMiev baugleich. Er hatte 2012 sein bestes Jahr, danach retteten noch einige Zulassungen für das Citroën-eigene Carsharing die Statistik.

  • Platz 6

    Opel: 1450 zugelassene Elektroautos

    Kein Elektroauto verkaufte sich so gut wie der Opel Ampera. Leider gilt das nur für das Jahr 2012. Seitdem ging es mit den Ampera-Zulassungen bergab, von 828 im Jahr 2012 auf 335 im Jahr 2013. Seit Jahresbeginn 2014 fanden nur noch 46 Amperas einen Käufer.

  • Platz 5

    Nissan: 1712 zugelassene Elektroautos

    Bei Nissan sind die Zulassungszahlen für den Leaf konstanter. Nach dem Anlauf-Jahr 2012 fanden im vergangenen Jahr 855 Leafs einen Abnehmer. Im ersten Halbjahr 2014 waren es wieder knapp 400, womit das Gesamtjahr auf dem Vorjahresniveau liegen könnte.

  • Platz 4

    Renault: 1801 zugelassene Elektroautos

    Mit ihrer Submarke Renault Z.E. gelten die Franzosen als Vorreiter im Elektromarkt. Neben den 1532 Zoe haben seit der Erfassung 2011 auch 269 Fluence Z.E. einen Käufer gefunden. Doch der Erfolg könnte noch größer sein: Der ausgefallene Twizy taucht in der Statistik nicht auf – er zählt offiziell als Quad.

  • Platz 3

    BMW: 1935 zugelassene Elektroautos

    Quasi aus dem Stand schafft es BMW auf das Treppchen. Obwohl der i3 erst im November 2013 auf den Markt gekommen ist, brachte er es bis Jahrsende auf 559 Zulassungen. Bis Ende Juni 2014 kamen 1376 weitere dazu.

  • Platz 2

    Volkswagen: 2050 zugelassene Elektroautos

    Beim größten deutschen Autohersteller wurde die Elektromobilität lange stiefmütterlich behandelt. Doch mit dem Start des E-Up und des E-Golfs stiegen die Zulassungen rapide an. Im ersten Halbjahr 2014 lagen beide Modelle mit knapp über 500 Zulassungen fast gleichauf. Der E-Up konnte aber 2013 schon 785 Zulassungen absahnen, als der Elektro-Golf noch gar nicht auf dem Markt war.

  • Platz 1

    Daimler: 3612 zugelassene Elektroautos

    Die Kleinwagenmarke Smart führt Daimler an die Spitze. Die drei Zulassungen des sündhaft teuren Elektro-SLS sind vernachlässigbar, ebenso die Elektro-B-Klasse. Den Großteil holt Daimler mit dem Smart electric drive, von dem alleine 2013 fast 1900 Exemplare zugelassen wurden. Daran ist das hauseigene Carsharing Car2go nicht unschuldig.

    Quelle: Statista.de, Stand 1. Halbjahr 2014

Der Haken: Diese Versprechen sind zwar nicht falsch. Doch auf absehbare Zeit sind sie in einem Serienauto nicht umsetzbar. „Auch Forschungseinrichtungen unterliegen dem Wettbewerb“, sagt Olaf Wollersheim, Projektleiter „Competence E“ am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). „Erfolge aus der Grundlagenforschung werden in ihrem Nutzen aus dem Laborversuch auf die spätere Anwendung hochgerechnet. Auf dem tatsächlichen Weg dahin gehen aber häufig mehrere Größenordnungen dieses Nutzens wieder verloren.“

Elektroautos können Benziner nicht 1:1 ersetzen

Einer der Gründe: Faktoren wie die Zuverlässigkeit oder die Verfügbarkeit des Materials werden in der Grundlagenforschung naturgemäß ausgeblendet. „Forscher wollen Wissenschaft betreiben und tolle Ergebnisse erzielen“, sagt Wollersheim. „Ob sie dabei exotische und teure Materialien verwenden, ist in diesem Schritt zweitrangig und das muss auch so sein.“

Auch Dirk Uwe Sauer, Professor für Energiewandlung und Speichersystemtechnik an der RWTH Aachen, dämpft die Euphorie nach einem schnellen Durchbruch. „Batterieelektrische Fahrzeuge, die noch in den Kinderschuhen stecken, können die heutigen Alleskönnerautos, deren Technik seit 100 Jahren weiterentwickelt wird, auf absehbare Zeit nicht 1:1 ersetzen“, sagt der Wissenschaftler. „Stattdessen ist es wichtig, das richtige Elektroauto für den richtigen Kunden anzubieten.“

Darunter stellt sich Sauer eine modulare Akku-Technik vor. Mit Modulen, die jeweils 50 Kilometer Reichweite bieten, könnte jeder Kunde seine Batterie auf seine Ansprüche anpassen. „Wer zum Beispiel seinen Arbeitsplatz wechselt und jetzt statt 15 plötzlich 50 Kilometer pendeln muss, kann jederzeit weitere Module nachrüsten lassen“, sagt Sauer. „Es ist widersinnig, dass der Kunde über die Aufpreisliste sein Auto bis ins kleinste Detail individualisieren kann, es bei der Batterie aber nur ein einziges, starres Angebot gibt.“

Neuzulassungen von Elektroautos in Deutschland 2009-2015

  • 2009

    Im Jahr 2009 wurden in Deutschland 162 Elektroautos zum ersten Mal zugelassen.

    Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt

  • 2010

    Im Jahr 2010 wurden in Deutschland 541 Elektroautos zum ersten Mal zugelassen.

  • 2011

    Im Jahr 2011 wurden in Deutschland 2.154 Elektroautos zum ersten Mal zugelassen.

  • 2012

    Im Jahr 2012 wurden in Deutschland 2.956 Elektroautos zum ersten Mal zugelassen.

  • 2013

    Im Jahr 2013 wurden in Deutschland 6.051 Elektroautos zum ersten Mal zugelassen.

  • 2014

    Im Jahr 2014 wurden in Deutschland 8.522 Elektroautos zum ersten Mal zugelassen.

  • 2015

    2015 stieg der Elektroauto-Absatz auf 12.363 Exemplare. Für das Ziel von einer Million Elektroautos bis 2020 ist das weiter viel zu wenig. Der Bestand liegt derzeit bei rund 19.000 Elektroautos.

Ein Elektro-Kompaktwagen mit der Reichweite eines heutigen Diesel-Autos bleibt also vorerst Utopie. Stattdessen hält Sauer eine Verdopplung der Energiedichte der Batterien in den kommenden zehn Jahren für realistisch.

In Zahlen ausgedrückt wären das rund 300 Wattstunden pro Kilogramm Batteriegewicht statt der heute üblichen 150. Damit könnte ein Elektroauto bei derselben Batteriegröße die doppelte Menge Strom speichern – und in der Folge auch doppelt so weit fahren. Eine andere Möglichkeit: Bei derselben Reichweite würde eine kleinere und deutlich günstigere Batterie ausreichen.

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Nissan Leaf Quelle: Nissan

Von diesem Entwicklungsschritt erhofft sich auch Wollersheim viel, ist beim Zeithorizont aber weniger optimistisch. „Eine höhere Energiedichte rechnet sich 1:1 in eine höhere Reichweite um“, sagt der KIT-Forscher. „Eine Reichweite von realen 300 Kilometern zu Kosten eines Fahrzeugs etwa der Golf-Klasse ist auf Jahre nicht in Sicht.“

Ein US-Start-up will diesen entscheidenden Schritt bereits deutlich früher schaffen. Das Unternehmen Seeo hat einen Akkutyp entwickelt, der weitaus mehr Energie speichern kann als heutige Lithium-Ionen-Akkus.

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