Elektromobilität: Geringere Einsparungen als erwartet

Strom aus dem Asphalt

Laden bei 160 Stundenkilometern

Wenn es nach Forschern der kalifornischen Eliteuniversität Stanford geht, können Elektroautos in Zukunft während der Fahrt ihren Akku laden. Die Kalifornier entwickeln eine Technik, mit der Autobahnen zu Stromschienen werden, die Energie drahtlos an die darüber fahrenden Autos funken. Dazu müssten sowohl im Asphalt als auch am Boden des Autos Metallspulen angebracht werden, die Energie durch die Luft übertragen, wenn sie in die gleiche Schwingung versetzt werden. 10 Kilowatt Leistung ließen sich so übertragen, schreiben die Forscher in einem jüngsten Aufsatz in der Zeitschrift Applied Physics Letters  – genug, um ein Auto anzutreiben. Nur drei Prozent des Stroms sollen unterwegs verloren gehen. Interessanter Nebeneffekt: Autos könnten sich auch an der Stromschiene im Asphalt orientieren, um autonom zu fahren.

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Elektrische mit Bodenantrieb

Mit ihren Oberleitungen tragen Straßenbahnen bislang nicht gerade zur Verschönerung der Städte bei. Der französische Zughersteller Bombadier verspricht Abhilfe: Mit seinem Primove-System ziehen Trams Strom drahtlos aus einem Magnetfeld, das Stromkabel zwischen den Schienen erzeugen. In Augsburg startete bereits im Jahr 2010 ein Zug der Linie 3 zu Demonstrationszwecken 800 Meter weit oberleitungsfrei zur Messe. Fußgänger können mit dem System übrigens gefahrlos über die Schienen laufen.

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Elektrische Fahrgemeinschaft

Forscher am Bremener Standort des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz setzen im Ringen um mehr Reichweite auf die Kraft der Gemeinschaft: Das EO Smart Connection Car, dessen Prototyp im Frühjahr auf der Cebit Premiere hatte, soll sich auf der Autobahn automatisch mit Artgenossen koppeln. Fahrzeuge mit vollem Akku tanken dann anderen, die nur noch wenige Reserven haben, während der Fahrt auf. Wie Rennradfahrer im Peleton spart der Autoschwarm Energie, weil sich alle Fahrzeuge gegenseitig Windschatten geben. Die Schlange soll sich sogar eines Tages per Autopilot fortbewegen, so dass die Fahrer es sich unterwegs gemütlich machen können. Zunächst will die Bremener die Innovation allerdings nur auf Messegeländern einsetzen.

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Antreten zum Batteriewechsel

Das US-Startup Better Place hat eine hemdsärmelige Lösung für leere Batterien: Es montiert sich einfach aus und ersetzt sie durch frisch geladene. Der Boxenstop an automatischen Ladestationen, die Better Place derzeit unter anderem in Japan, Dänemark und Australien aufbaut, soll vollautomatisch ablaufen und schneller sein als das Tanken eines Benziners.

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Transporter am Kabel

Tonnenschwere LKW mit Batterien zu betreiben, ist angesichts der schwachen Energiedichte der Akkus noch pure Utopie. Schweden hält das aber nicht davon ab, über eine Elektrifizierung der Transporter nachzudenken. Ein mehr als 100 Kilometer langer Autobahn-Abschnitt hoch im Norden des Landes soll, so der Plan, mit einer Oberleitung versehen werden. Damit sollen schwere LKW, die Eisenerz von einer Mine zu einer Bahnlinie transportieren, durch saubere Elektrovarianten ersetzt werden. Ob die umgesetzt wird, will die staatliche Verkehrsbehörde Berichten zufolge im Juni entscheiden.

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Stromschlag an der Haltestelle

Der US-Bushersteller Sinautec hat eine clevere Lösung gefunden, um Elektrobusse den ganzen Tag lang in Betrieb zu halten: Die Fahrzeuge haben keine Batterie, sondern einen Superkondensator. Diese Art Speicher kann zwar wenig Strom bunkern, ist dafür aber binnen Sekunden voll geladen. In Shanghai fahren Busse der Linie 11 so bereits hunderte Meter weit, bevor sie an der nächsten Haltestelle an einer kleinen Oberleitung nachtanken, während die Passagiere ein- und aussteigen.

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Batterie zum Wiederauffüllen

Eines Tages können Elektroautos ihren Akku einfach binnen wenigen Minuten mit frischen Elektrolyten betanken und dadurch wieder aufladen. Das hoffen jedenfalls Forscher am Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal bei Karlsruhe. Sie haben eine so genannte Redox-Flow-Batterie entwickelt, einem Speicher, in denen Elektrolyte aus zwei Tanks durch Elektroden fließen und dabei Ladungen austauschen, so dass ein Strom fließt. Ist die Elektrolyt-Flüssigkeit entladen, ließe sie sich an der Tankstelle abpumpen und frischer Ersatz ließe sich nachtanken. Bisher ist die Energiedichte so gering, das Autos nur einige Kilometer Reichweite hätten.

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Das Problem auch hier: Die maximalen 15 Prozent Minderverbrauch gegenüber dem Dieselmotor bleiben einfach hinter den Erwartungen zurück. Die Dresdner Verkehrsbetriebe, die seit 2007 Erfahrung mit den neuen Fahrzeugen sammeln, hatten mit 25 Prozent gerechnet.

Solaris reagierte auf die Kritik. Sie machten die Fahrzeuge um eine Tonne leichter, der Dieselmotor wurde kleiner. Jetzt soll die Einsparungsquote nach Angaben der TÜV-Süd-Gruppe bei 24 Prozent liegen. Die Üstra aus Hannover nutzt seit September 2011 elf Hybridfahrzeuge des polnischen Herstellers. Bei einem Testfahrzeug konnte das Fraunhofer Institut, mit dem die Üstra einen Testbetrieb gemeinsam unternahm, 23 Prozent Kraftstoffverbraucheinsparung messen.

Trotzdem: „Die Anschaffung der elf Busse wäre ohne staatliche Förderung mehr als fraglich gewesen“, sagte ein Sprecher der Üstra WirtschaftsWoche Online. Immerhin kostet ein Solaris Hybrid-Exemplar je nach Ausstattung bis zu 500.000 Euro – etwa doppelt so viel, wie ein herkömmlicher Dieselbus.

Die Hersteller wiegeln ab. „Das Einsparungspotenzial hängt vom Linienprofil der Busse ab, vom Einsatz und vor allem wie der Fahrer den Bus führt“, sagt ein Sprecher beim Hersteller Solaris. Und ein Sprecher von MAN sagt: „Wenn die Verkehrsbetriebe ihrer Fahrer spezielle Trainings durchführen lässt, die MAN anbietet, führt das zu signifikanten Einsparungen.“

So oder so: „Unter den gegenwärtigen Bedingungen liegen sowohl die Mehrkosten, als auch der Dieselpreis in einer Größenordnung, in der Hybridbusse im Vergleich zu Dieselbussen ohne staatliche Förderung nicht wirtschaftlich betrieben werden können“, sagt ein Vorstandssprecher der Dresdner Verkehrsbetriebe.

MAN bietet auch Hybrid-LKW

Die großen Hersteller, die sich auf diesen Versuchsfeldern tummeln, sind nach Angaben von Volker Deutsch vom Verband Deutscher Verkehrsunternehmer (VDV) Evobus (Mercedes Benz), Solaris und MAN. Letzterer stellt auch LKWs mit Hybridantrieb her. „Diese Fahrzeuge sind allerdings vorwiegend im Verteilerverkehr einzusetzen“, so ein Sprecher von MAN, also für den Warentransport im regionalen Umkreis. Ein Projektpartner, mit dem MAN derzeit seinen TGL Hybrid-LKW testet ist eine Wäscherei im Raum München. Nicht geeignet ist der TGL dagegen für den Fernverkehr und für Lasten über zwölf Tonnen. „Dort ist das Einsparungspotenzial einfach noch zu gering“, so ein MAN-Sprecher.

Trotz der unerfüllten Versprechen können die Hersteller auf die wachsende Nachfrage nach neuen Konzepten im öffentlichen Personenverkehr setzen. Das Erdöl wird knapp, der Bund und die Europäische Union pochen auf die Einsparung von CO2-Emissionen. Die Welt des 21. Jahrhunderts wird zudem eine städtische sein, überall auf dem Planeten wollen die großen Metropolen sich daher mit umweltfreundlichen Bussen eindecken und somit die Luft für ihre Bürger schonen.