Elektromobilität: Renaissance des Antriebs

Die großen Probleme der neuen Stromer

Hoher Preis: Für einen Opel Ampera muss der Kunde mindestens 42.900 Euro an Opel überweisen, der Volt von GM ist 950 Euro günstiger. Ein auf konventionelle Spritspar-Technik setzender VW Golf BlueMotion kostet etwa die Hälfte: 21.850 Euro. Bei einem Preis von ungefähr 1,40 Euro pro Liter Diesel belaufen sich die Energiekosten des Golf Blue Motion auf 7,7 Cent pro Kilometer. Die Energiekosten des Ampera sind bei vergleichbaren Fahrleistungen nur 2,7 Cent pro Kilometer geringer, aber in der Anschaffung kostet er 21.050 Euro mehr. Michael Bargende, Leiter des FKFS Forschungsinstituts für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren in Stuttgart bestätigt: „Der Aufpreis für ein Elektroauto liegt bei mindestens 50 Prozent.“ Selbst nach Schätzungen der Industrie werden E-Autos künftig mindestens 4.000 bis 9.000 Euro teurer sein als herkömmliche Wagen.

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Fehlende Infrastruktur: Sie wohnen in einer niederrheinischen Kleinstadt zur Miete und ihr Auto steht auf einem angemieteten Tiefgaragenstellplatz? Dann werden Sie auf Jahre hinaus kein Kandidat für ein Elektrofahrzeug sein, denn zum Aufladen haben Sie weder eine Steckdose in der Garage, noch mögen Sie nachts zum Aufladen ein Verlängerungskabel aus Ihrer Wohnung im zweiten Stock zum Bürgersteig herunterlassen. Solange unklar ist, wer in welchem Umfang ausreichende, gut zugängliche und leicht zu bedienende Strom-Zapfsäulen selbst in der deutschen Provinz aufstellt, wird das Elektroauto eine Randerscheinung bleiben. Siehe: Entwicklung mit Erdgas- oder Autogas betriebener Fahrzeuge! Wer sein Elektroauto an einer öffentlichen Steckdose aufladen will, muss lange suchen. Gerade einmal 10000 öffentliche Ladestationen wurden 2010 in Europa gezählt.

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Brandgefahr bei Ladekabeln: TÜV-Experten gehen davon aus, dass noch elf Millionen deutsche Haushalte ein Stromnetz aus den 60er-Jahren haben. Mit einer maximalen Absicherung von zwölf Ampere. Ein übliches Serienelektroauto wie der Opel Ampera zieht aber für eine Ladung mehrere Stunden lang rund 16 Ampere Strom wie etwa der Opel Ampera.

Einfach die Verlängerungsschnur auszurollen und an der Steckdose aufzuladen, kann also gefährlich werden, da sich Leitungen und Dosen schnell erwärmen können. In einem Test von Eon und TÜV zeigte eine Wärmebildkamera, dass eine Steckdose nach 15 Minuten Ladevorgang 81 Grad Celsius erreichte. Ruth Werhahn, Chefin der E-Mobilität bei Eon: "Wir haben die Versuche abgebrochen."

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Niedrige Reichweite: Mehr als kurze Fahrten im Stadtverkehr sind mit dem batteriebetriebenen Elektroauto derzeit nicht machbar. Zwischen 100 und 150 Kilometer Reichweite erzielen die Fahrzeuge heutzutage unter besten Bedingungen pro Batterieladung. Allerdings ist der Akku bei Kälte, Hitze, voller Beladung oder hohem Tempo immer schon deutlich früher am Ende. Auf dem Kälteprüfstand des TÜV Süd büßte der Akku eines Elektro-Smart 47 Prozent an Reichweite ein, als die Temperatur von 23 auf Grad sank. Vor allem für die Bewältigung größere Distanzen sind die E-Autos also noch keine Alternative. "Ein Problem sind die Kosten der Batterie und deren Leistungsfähigkeit bei unterschiedlichen Witterungsverhältnissen", sagt auch Ferdinand Dudenhöffer, Autoexperte der Universität Duisburg-Essen. Als Reichweitenverlängerer (Range Extender) kommen aber bereits jetzt zusätzlich kleine konventionell betriebene Motoren zum Einsatz, die während der Fahrt die Batterie wieder aufladen.

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Späte Amortisierung: Willi Diez vom Institut für Automobilwirtschaft der Hochschule Nürtigen-Geislingen hält Elektroautos aktuell für finanziell nicht wettbewerbsfähig: "Wir rechnen damit, dass in den kommenden Jahren der Strompreis mindestens genauso stark steigen wird wie die Kraftstoffpreise. Damit ist davon auszugehen, dass das Elektroauto von der Kostenseite betrachtet nicht wettbewerbsfähig sein wird." Nach einer Berechnung seines Instituts lohnt sich der Umstieg von einem aktuellen Benziner auf ein Elektroauto, das auf dem heutigen Stand der Technik ist, erst ab einer Fahrleistung von 178.500, bei Dieselmotoren sogar erst bei über 270.000 Kilometern.

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Wettstreit der Systeme: Es ist ein bisschen wie damals, als beim guten alten Videoband VHS, Betamax und Grundigs Video 2000 um die Marktbeherrschung kämpften: Es konnte nur das Format siegen, für das es die meisten Pornos in der Videothek zum Ausleihen gab. Bei den Autos ist die Sache schon jetzt noch viel komplexer: Batterieaustausch per Better Place? Öffentliche oder private Aufladestation? Auto kaufen und Batterie leasen (wie beim Renault Twizy)? So lange diese und andere Fragen ungeklärt sind und deutsche Institutionen wie Stiftung Warentest bzw. der ADAC keine klaren Empfehlungen aussprechen, wird der Kunde sich weiter zurückhalten.

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Bremsklotz Dienstwagenbesteuerung: Weil Elektrofahrzeuge in den kommenden Jahren gegenüber vergleichbaren konventionellen Fahrzeugen einen höheren Bruttolistenpreis aufweisen, führt die Anwendung der Ein-Prozent-Regel dazu, dass Nutzer elektrischer Dienstwagen einen deutlich höheren geldwerten Vorteil zu versteuern haben – obwohl der Nutzwert wegen der begrenzten Reichweite deutlich eingeschränkt ist.

„Dies verhindert die vollständige Erschließung des Marktpotenzials bei gewerblichen Kunden, da sich eine Vielzahl von potenziellen Dienstwagennutzern bei bestehendem finanziellem Nachteil gegen elektrische Fahrzeuge entscheiden wird“, heißt es dazu in dem Zweiten Bericht der Nationalen Plattform Elektromobilität.

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Aktuell laufen zwei Motoren auf dem Prüfstand. Und im April will das Unternehmen einen Land Rover Evoque mit dem neuen Elektromotor vorstellen. Der Wagen ist Teil eines bis zum Jahr 2014 laufenden europäischen Forschungsprojekts namens E-Vectoorc, an dem neben Jaguar und Land Rover auch Skoda beteiligt ist.

Auch Zulieferer wie DriveXpert, Melexis, Magnetworld, Mahle Filtersysteme sowie die Universität Ilmenau setzen auf die neuartigen Antriebe: Sie entwickeln in dem Verbundprojekt Ferema kleinere Motoren, die bald in herkömmlichen Autos Lüfter und Pumpen antreiben sollen.

Deutsche Autohersteller sehen den Reluktanzmotor indes skeptisch. Volkswagen hat schon vor zehn Jahren damit experimentiert, setzt heute aber auf Dauermagneten. Wie auch BMW beklagt Volkswagen den niedrigeren Wirkungsgrad der Motoren ohne Seltene Erden.

Experte Rik De Doncker von der RWTH Aachen widerspricht: Der Wirkungsgrad sei nur bei niedrigen Geschwindigkeiten geringer. "Wenn man den geschalteten Reluktanzmotor über den gesamten Fahrzyklus betrachtet, dann schneidet er genauso gut oder sogar besser ab." De Doncker hält es für einen strategischen Fehler, sich auf Motoren mit Permanentmagneten zu fokussieren: "Der Preis von Permanentmagneten ist so beunruhigend, dass ich Zweifel habe, ob damit jemals Elektrofahrzeuge in die Massenproduktion gehen werden."

Der Grund: China kontrolliert einen großen Teil der Reserven an Seltenen Erden und begrenzt die Ausfuhren. Das treibt den Preis. "Ein Kilo Magneten kostet aktuell 300 Euro", sagt De Clercq. "Vor einem halben Jahr waren sie noch für 280 zu haben."

RWTH-Professor De Doncker schätzt, dass die Seltenen Erden derzeit ein Viertel der Kosten eines Elektromotors mit Permanentmagneten ausmachen. Schraubt China die Preise weiter hoch, verteuert das die Elektromobilität erheblich. Inverto dagegen profitiert von der Kostenexplosion. "Wir benötigen kein Material, das mehr als fünf Euro je Kilo kostet", sagt De Clercq.

Die Renaissance des Antriebs, mehr als 100 Jahre nach seiner Erfindung, verdankt der magnetfreie Motor dem Preisverfall elektronischer Komponenten. Je günstiger Steuerungselektronik wird, desto interessanter werden die Motoren ohne Seltene Erden auch für andere Einsatzgebiete, etwa Haushaltsgeräte. Dyson beispielsweise hat einen Staubsauger mit der Technologie auf den Markt gebracht. Und all das, so De Clercq, sei erst der Anfang.