Fernab der großen deutschen Autofabriken, ganz im Westen der Republik, öffnet ein Mann einen Glaskasten und zeigt auf einen kleinen Topf aus Blech. „Das hier“, sagt Heiner Heimes, „sieht vielleicht aus wie ein Küchenmixer, ist aber eine Anlage zur Herstellung von Elektrodenpasten.“ Der Ingenieur steht vor einem Apparat, mit dem der Kern einer Batterie für Elektroautos hergestellt werden kann. Man nehme dazu Stoffe wie Nickel, Mangan, Kobalt, Lösungsmittel sowie Additive und verrühre sie zu einer Paste, die in ihrer Viskosität genau bestimmt ist, „ein bisschen flüssiger als ein Kuchenteig“.
Heimes, im Anzug gekleidet, läuft an der Maschine entlang. Sie wird gerade umgebaut zu einem Mini-Reinraum, einer Anlage, in der man vor Staub und Luftfeuchtigkeit geschützt Lithiumzellen zusammenbauen kann. Hier in Aachen, sagt Heimes, entstehe erstmals in Deutschland eine derartige Produktionslinie für Batterien. Unternehmen können sie und andere Geräte mieten, um zusammen mit den Forschern der Universität in Aachen neue Ideen für die Elektromobilität hervorzubringen. Batterien für E-Fahrzeuge beispielsweise werden in Deutschland nicht serienmäßig hergestellt, sie kommen aus Asien oder den USA. Doch das, sagt Heimes, könnte sich bald ändern.
Vieles ist neu und einzigartig in diesen hohen Räumen, dem Labor für Elektromobilität, das Heimes leitet und das an die RWTH Aachen angegliedert ist – eine der führenden technischen Universitäten in Deutschland. Im direkten Umfeld der Spitzenforschung haben einige Professoren zusammen mit der örtlichen Politik nach Vorbild des Silicon Valley einen riesigen Spielplatz für Forscher und Unternehmen entwickelt, der gerade die ersten spektakulären Ergebnisse hervorbringt: Die Ingenieure aus Aachen fordern die großen Autokonzerne mit ihren Innovationen heraus. Sie wollen beweisen, dass sich das elektrische Fahren durchaus lohnen kann – für normale Verbraucher, Unternehmen und für die Umwelt.
Die bisher bekannteste dieser Innovationen wird schon in Serie produziert und hat in Aachen auf erstaunliche Weise einen alten Industriestandort zum Vorreiter der neuen Autoproduktion umgekrempelt. Seit 1860 wurden in der Waggonfabrik Talbot an der Jülicher Straße ganze Züge gebaut – Schwerindustrie in langen Backsteinhallen. Vor fünf Jahren sollte das Werk geschlossen werden, die Mitarbeiter hätten ihre Jobs verloren. Dann kam Achim Kampker mit seinem Streetscooter, dem neuen Transporter der Deutschen Post. Er sicherte 250 dieser Arbeitsplätze, noch einmal so viele kamen dazu.
10.000 Elektro-Transporter in diesem Jahr
Der Ingenieur der RWTH Aachen blickt aus einem Fenster im vierten Stock des Verwaltungsgebäudes. Er kann die langen Reihen der gelben Kastenwagen sehen, die nebeneinander vor den Hallen parken. „Wir sind jetzt Marktführer für elektrische Nutzfahrzeuge in Deutschland“, sagt Kampker. Das hätte er sich vor wenigen Jahren nicht träumen lassen.
In der alten Waggonfabrik entsteht die neue elektrische Flotte der Deutschen Post: 10.000 batteriebetriebene Transporter sollen allein dieses Jahr hier gebaut werden, im kommenden Jahr will man die produzierte Anzahl verdoppeln. Insgesamt sollen zunächst 100.000 Fahrzeuge gebaut werden, etwas weniger als die Hälfte davon wird an externe Kunden gehen. Es sind Unternehmen und gerade auch Kommunen, die ihren Fuhrpark elektrisieren wollen.
Radikal anders
Zusammen mit Günther Schuh, einem weiteren Forscher der RWTH, hat Kampker den Streetscooter entwickelt und an die Deutsche Post verkauft. Das Unternehmen ist jetzt eine hundertprozentige Tochter des Logistikkonzerns und Kampker ihr Geschäftsführer. Günther Schuh stieg aus. Aber er spielt weiterhin eine zentrale Rolle für die Elektromobilität in Aachen – von ihm wird später noch die Rede sein.
„Am Anfang, im Jahr 2009, lautete die Idee: Wir brauchen bezahlbare Elektromobilität“, sagt Kampker, der sich noch in seine Rolle als gefragter Mann für die Medien einfindet. Hinter dem Professor für Produktionstechnik steht nun mit der Post ein börsennotierter Konzern. Viele Fragen beantwortet er vorsichtig. Doch wenn es um die Methoden geht, die hinter dem Erfolg der Aachener Ingenieure stehen, sprudelt es aus ihm heraus.
Hochtechnologie und Schafe
„Wir sind deutlich effizienter als üblich“, sagt Kampker. „Wir benötigen nur ein Zehntel der Entwicklungskosten und die Hälfte der Zeit.“ Der Kern der Vorgehensweise sei, dass man schnell auch einzelne Teilbereiche einer Entwicklung umsetze, um sie in der Praxis auszuprobieren. Das Bild eines komplexen Systems setze sich so Stück für Stück zusammen, ohne dass zu Beginn schon jedes Detail klar sei. „Erst dann kann man sich anschauen, wie die Probleme zu lösen sind“, sagt Kampker.
Verbreitet ist dieses agile Konzept bisher vor allem unter Softwareentwicklern – es ist das Mantra der Silicon-Valley-Ökonomie: ausprobieren, herantasten, anwenden, verbessern. In Aachen versucht man seit einiger Zeit, diese Denkweise vom soften auf das harte Material zu übertragen, also auf die Industrie, um dort radikal anders zu produzieren. Der Streetscooter ist keine revolutionäre Neuerfindung, zentrale Bestandteile wurden nicht in Aachen, sondern von Zulieferern entwickelt: Die Batterie und der Motor etwa kommen von Bosch. Es geht um die Art der Montage, um das Produktionssystem. Kampker beschreibt es so: „Häufig fehlt der Wille und der Mut, die Dinge einfach anzugehen.“ Wenn man sich in Deutschland aber weiterhin so zaghaft mit der Elektromobilität beschäftige, dann machten eben andere die Fortschritte. Zum Beispiel China.
Wer der Hochtechnologie in Aachen nachspürt, der findet Schafe. Eine ganze Herde davon, weiß und wollig. Die Tiere kauen das Gras auf einer der letzten Grünflächen ab, die zwischen den modernen Neubauten übrig geblieben ist. Sichelförmig legt sich der sogenannte RWTH Aachen Campus um die eigentlichen Universitätsbauten am westlichen Stadtrand herum, direkt an die Autobahn angebunden, daneben das Uniklinikum und dahinter nur noch Felder und die Grenze zu den Niederlanden. Als vor gut sieben Jahren der Spatenstich für diese zweieinhalb Quadratkilometer Fläche gesetzt wurde, tönte es in den Lokalmedien: „Jahrhundertprojekt“ und „zweites Silicon Valley“
.
Tatsächlich sind bisher 500 Millionen von den geplanten zwei Milliarden Euro in den neuen Campus geflossen und 13 Gebäude entstanden – finanziert zum Teil durch private Investoren, zum Teil durch den Bund und das Land Nordrhein-Westfalen. Unternehmen können hier Büros und Labore, Anlagen und Maschinen mieten und für ihre Projekte Kooperationen mit der Universität eingehen. Dazu haben die Planer thematische Einheiten gebildet, sogenannte Cluster für Photonik, Biomedizin, Windkraft und eben für Elektromobilität und Produktionstechnik. Mittendrin findet sich auch eine niedrige Holzfassade mit bunten Buchstaben darauf und einem Spielplatz daneben: die Kita Vincerola, natürlich bilingual.
Deutschlands günstigstes Elektroauto
Von dort aus ist es ein kurzer Spaziergang durch den Campuspark zum Cluster für Produktionstechnik, in dem die Ingenieure gerade an ihrem nächsten Coup arbeiten: einem Elektroauto für den Stadtverkehr. Günther Schuh, der schon das Postauto mitentwickelt hat, ist der Kopf des Teams. Ein hochgewachsener Mann, der in langen Schritten durch die Fabrikhalle schneidet. Er bleibt an einem gedrungenen Kleinwagen stehen und klopft auf die Verkleidung des Autos, dumpf hallt es zurück. „Thermoplast“, sagt Schuh, „im Prinzip wie beim Trabi früher, nur ist das Material heute viel besser“.
Verbrenner, Elektro, Brennstoffzelle: Antriebstechniken im Vergleich
Der vor allem in Deutschland populär gewordene Antrieb, 1892 von Rudolf Diesel zum Patent angemeldet, gilt als Jahrhundert-Erfindung. Er schuf eine Grundlage für den modernen Auto-, Schiffs- und Schienenverkehr.
Der Diesel heißt auch Selbstzünder, weil sich der unter hohem Druck in den Zylinder eingespritzte Kraftstoff von allein entflammt. Viele solcher Motoren sind daher im Vergleich zu Benzinern mit ähnlicher Leistung effizienter. Und ihr Verbrauch ist tendenziell geringer. Deshalb stoßen Diesel oft geringere Mengen des Klimagases Kohlendioxid (CO2) aus.
Dafür sind die Emissionen von Luftschadstoffen wie Stickoxiden (NOx) höher - ein Problem, das die Industrie durch moderne Katalysatoren-Technik eindämmen will. So verringert etwa die Beimischung des harnstoffhaltigen AdBlue den NOx-Anteil, es entstehen harmloser Stickstoff und Wasser.
Dies ist der klassische Benziner, der seinen Namen dem Co-Erfinder Nicolaus August Otto verdankt. Im Gegensatz zum Diesel benötigt er gesonderte Zündkerzen, durch die das zerstäubte Treibstoffgemisch zur Explosion gebracht wird.
Bei vergleichbarer Stärke haben insbesondere ältere Benziner einen geringeren Wirkungsgrad als der selbstzündende Diesel – also ein ungünstigeres Verhältnis zwischen am Ende nutzbarer und zuvor eingesetzter Energie. Moderne Varianten sind aber deutlich effizienter. Der Trend zum „downsizing“ brachte kleinere Hubräume in den Zylindern bei zugleich höherer Leistung.
Die (Super-)Kraftstoffe sind wie beim Diesel Gemische aus mehreren Kohlenwasserstoffen, die aus Erdöl durch Verarbeitung gewonnen werden. Ihre Zusammensetzung ist jedoch anders. Benziner-Typen, in denen die Verbrennung nicht so effizient läuft, haben tendenziell einen höheren CO2-Ausstoß.
Das Funktionsprinzip ist dasjenige der übrigen Verbrennungsmotoren, nur dass hier Luft und Erdgas – anstelle von Luft und flüssigem Sprit – im Zylinder gezündet werden. Die Gase reagieren dabei oft „sauberer“ und effizienter, so dass viele Gasmotoren eine gute Umweltbilanz aufweisen.
Einige Fahrzeuge laufen auch mit Autogas (LPG), manche können wahlweise mit Gas oder mit herkömmlichem Sprit fahren.
Er braucht keine flüssigen oder gasförmigen Treibstoffe, sondern erzeugt seine Antriebskraft aus einer mitgeführten Batterie. Die muss regelmäßig neu aufgeladen werden. Elektrische Energie wird hier also direkt in Bewegungsenergie umgewandelt.
Das Problem: Günstigere Batterien bringen heute noch keine großen Reichweiten. Und generell sind E-Autos bisher relativ teuer. Manche Hersteller wollen nun auch Modelle unterhalb der Oberklasse anbieten, die schon einige hundert Kilometer schaffen. Während es in Großstädten dichte Ladenetze gibt, ist die Abdeckung auf dem Land noch dünn.
Beim Elektromotor entstehen keine Emissionen, weil er keine Treibstoffe verbrennt. In der Ökobilanz ist aber zu beachten, dass auch die Art der Erzeugung des eingespeisten Stroms (erneuerbare oder fossile Quellen) sowie die Rohstoffe für Batterie und Motor (etwa Seltene Erden) berücksichtigt werden müssen.
Er kombiniert einen E-Antrieb, der meist im unteren Leistungsbereich läuft, mit einem Verbrenner, der sich zuschaltet.
Es gibt auch hier mehrere Formen. Manche Hybride gewinnen den Strom für den Elektromotor während des Fahrens – etwa durch die Nutzung der Energie, die beim Bremsen entsteht (Rekuperation). Beim Plug-in-Hybrid wird die Batterie wie bei einem reinen E-Fahrzeug per Stecker aufgeladen.
Er ist eine besonders einfache und zugleich umweltfreundliche Antriebsart. Grundprinzip ist meist die Verbrennung von Wasserstoff (H) mit Sauerstoff (O) zu Wasser – also das, was der Chemielehrer „Knallgas-Reaktion“ nennt. Im Brennstoffzellen-Auto läuft dies aber kontrolliert ab. Die erzeugte Energie treibt einen Elektromotor an.
Der Vorteil: Außer Wasserdampf, der ein natürliches Treibhausgas ist, kommt nichts aus dem Auspuff.
Nachteile: Die Technik ist bisher recht teuer. Und wie beim E-Auto muss man sich die gesamte Energiebilanz ansehen. Reinen Wasserstoff gibt es auf der Erde wenig, man muss ihn erst – oft durch starke Energiezufuhr von außen – aus Verbindungen lösen. Dabei kann dann CO2 entstehen. Es gibt jedoch auch Brennstoffzellen-Fahrzeuge, die mit dem einfachen Alkohol Methanol fahren. Ein Problem ist das noch dünne Tankstellen-Netz.
Der Professor für Produktionssystematik ist gleichzeitig Geschäftsführer einer weiteren Ausgründung aus dem universitären Umfeld: der e.GO Mobile AG. Mit diesem Unternehmen will Schuh nun direkt an den Konsumenten heran, nachdem er das Postauto zusammen mit Kampker schon an die großen Kunden aus der Wirtschaft erfolgreich vermarktet hat.
Der e.Go wirkt äußerlich wie ähnliche Modelle der Kategorie Kleinwagen: vier Sitze, drei Türen, allerdings wegen der Batterie nur 130 Kilometer Reichweite. Neupreis: 15.900 Euro, von der noch die Umweltprämie von 4.000 Euro abgeht. Die spendiert der Staat momentan für den Kauf eines Elektroautos. „Es ist der günstigste Neuwagen mit Elektroantrieb, den es in Deutschland momentan zu kaufen gibt“, sagt Schuh und wippt dabei beglückt vor und zurück. Täglich habe das Unternehmen etwa 15 Vorbestellungen, obwohl die Serienproduktion erst kommendes Jahr im Mai beginnen soll. Nicht einmal die Fabrik dazu ist fertig.
300 neue Arbeitsplätze
Entscheidend für die Entwicklung des e.GO zur Serienreife ist, dass Schuh die sogenannte Anlauffabrik hier auf dem RWTH Campus nutzen kann. Das Unternehmen mietet die Halle, um eine Montagelinie zu entwerfen und so den späteren Produktionsprozess vorzubereiten. Gleichzeitig entsteht am anderen Ende der Stadt ein neues Werk in Aachen-Rothe Erde, einer von Großindustrie geprägten Gegend. e.GO will dort knapp 300 Beschäftigte einstellen, die ab Mitte 2018 in zwei Schichten arbeiten sollen. „Wir brauchen jetzt zu Beginn besonders erfahrene Leute, vor allem Kfz-Mechaniker und Mechatroniker“, sagt Schuh. Die aber seien gar nicht so leicht zu finden, wolle man nicht den umliegenden Autowerkstätten in der Region das Personal abgraben.
Je länger Schuh redet, umso euphorischer klingt er. Man könnte den Mann auch für einen freundlichen, aber etwas entrückten Professor halten, der nicht einsehen will, dass der Automarkt in Deutschland seit mindestens einem halben Jahrhundert von wenigen Großkonzernen bestimmt wird. Wäre da nicht der Erfolg, den die Ingenieure um Schuh und seinen Weggefährten Kampker schon mit dem Postauto hatten. Schließlich hat der Verkauf der Streetscooter GmbH an die Deutsche Post erst das nötige Kapital eingebracht, um das Kleinwagenprojekt zu starten.
Für den Bau des neuen Werks und die Serienproduktion mussten außerdem fremde Investoren überzeugt werden. Insgesamt habe das Projekt bisher ein Volumen von mehr als 50 Millionen Euro, sagt Schuh. Was hier gerade in Aachen entsteht, ist mehr als das Spielzeug einiger experimentierfreudiger Ingenieure.
Dieser Artikel ist zuerst bei Zeit Online erschienen.
Elektroautos im Kostenvergleich
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| BMW i3 | Strom | 36.150 Euro | 598 Euro | 47,8 Cent |
| Mini Cooper S | Super Plus | 26.600 Euro | 542 Euro | 43,4 Cent |
| Mini Cooper SD | Diesel | 28.300 Euro | 519 Euro | 41,5 Cent |
Quelle: ADAC
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| Citroën C-Zero | Strom | 19.800 Euro | 433 Euro | 34,6 Cent |
| Citroën C1 Vti 68 | Super | 13.900 Euro | 388 Euro | 31,0 Cent |
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| Ford Focus Electric | Strom | 34.900 Euro | 665 Euro | 53,2 Cent |
| Ford Focus 1.5 EcoBoost | Super | 25.500 Euro | 618 Euro | 49,4 Cent |
| Ford Focus 2.0 TDCi | Diesel | 28.100 Euro | 623 Euro | 49,8 Cent |
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| Hyundai IONIQ Elektro | Strom | 33.300 Euro | 587 Euro | 47,0 Cent |
| Hyundai i30 1.6 GDI | Super | 22.630 Euro | 562 Euro | 45,0 Cent |
| Hyundai i30 1.6 CRDi blue | Diesel | 24.030 Euro | 548 Euro | 43,8 Cent |
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| Kia Soul EV | Strom | 28.890 Euro | 526 Euro | 42,1 Cent |
| Kia Soul 1.6 GDI | Super | 19.990 Euro | 529 Euro | 42,3 Cent |
| Kia Soul 1.6 CRDi | Diesel | 23.490 Euro | 539 Euro | 43,1 Cent |
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| Mercedes-Benz B250e | Strom | 39.151 Euro | 713 Euro | 57,0 Cent |
| Mercedes-Benz B220 4Matic | Super | 34.076 Euro | 773 Euro | 61,8 Cent |
| Mercedes-Benz B220d | Diesel | 36.521 Euro | 728 Euro | 58,2 Cent |
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| Nissan Leaf | Strom | 34.385 Euro | 632 Euro | 50,6 Cent |
| Nissan Pulsar 1.2 DIG-T | Super | 22.290 Euro | 574 Euro | 45,9 Cent |
| Nissan Pulsar 1.5 dCi | Diesel | 22.690 Euro | 535 Euro | 42,8 Cent |
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| Renault Zoë | Strom | 34.700 Euro | 580 Euro | 46,4 Cent |
| Renault Clio TCe 90 | Super | 16.790 Euro | 433 Euro | 34,6 Cent |
| Renault Clio dCi 90 | Diesel | 20.290 Euro | 454 Euro | 36,3 Cent |
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| Tesla Model S 60 | Strom | 71.020 Euro | 1206 Euro | 96,5 Cent |
| Mercedes-Benz CLS 400 | Super | 63.427 Euro | 1198 Euro | 95,8 Cent |
| Mercedes-Benz CLS 350d | Diesel | 62.178 Euro | 1156 Euro | 92,5 Cent |
Hinweis: Da Tesla selbst keine Autos mit Diesel- oder Benzinmotor verkauft, hat der ADAC zum Vergleich den Mercedes-Benz CLS herangezogen.
| Modell | Kraftstoff | Grundpreis | Kosten pro Monat | Kosten pro Kilometer |
| VW e-up! | Strom | 26.900 Euro | 472 Euro | 37,8 Cent |
| VW up! 1.0 | Super | 14.255 Euro | 375 Euro | 30,0 Cent |
