E-Batterie bei einem Volvo Hybrid. Deren Recycling ist noch nicht letzendlich geklärt. Foto: Urbansky

E‑Auto-​Speicher – wo wir stehen, wohin wir gehen

von | 3. Dezember 2015

Volle Fahrt voraus! Über das Bundes­mi­nis­terium für Wirt­schaft und Tech­no­logie hat die Bundes­re­gierung 500 Millionen Euro zur Förderung der Elek­tro­mo­bi­lität bereit­ge­stellt. Die Ziel­stellung, dass bereits 2020 eine Million Elek­tro­fahr­zeuge auf deutschen Straßen fahren sollen, erscheint ambi­tio­niert, wird jedoch trotz niedriger Verkaufs­zahlen in Fach­kreisen auch noch Ende 2015 als realis­tisch eingeschätzt.

Gast­beitrag von Eva Förster.

Die Deutschen scheinen der neuen Tech­no­logie noch kein Vertrauen schenken zu wollen. Umfragen zu Folge liegen die größten Hemmungen vor einem Kauf noch immer in einer schein­baren Unreife der Technik begründet. Zum einen zählt dazu natürlich die Umge­wöhnung. Von einem gewohnten Tank-​Rhythmus abzu­weichen und sich eines neuen, kurz­fris­ti­gerem Lade­zyklus anzu­passen, bedeutet dabei eine kleine, jedoch nicht zu vernach­läs­si­gende Umstellung für den Einzelnen. Daran angelehnt bezeichnen die meisten Auto­fahrer den größten Nachteil der Elek­tro­mo­bi­lität eine noch zu geringe Reich­weite. Der Schlüssel zur Durch­setzung des elek­tri­schen Fahrens liegt im Akku. Erst wenn dieser in seiner Leistung und auch seiner Größe eine für die Mehrheit annehmbare Konsti­tution erlangt haben wird, kann die oft beschworene Mobi­li­täts­re­vo­lution in Gang kommen.

Akku als Schlüsseltechnologie

Das elek­tro­be­triebene Auto ist keine neue Idee. Bereits im 19. Jahr­hundert entwarfen und bauten diverse Hersteller unter­schied­lichste Modelle, welche zeitweise eine höhere Verbreitung fanden als benzin­be­triebene Perso­nen­kraft­wagen. Eine voll­ständige Verdrängung haben E‑Cars trotz Öl-​Booms nie erfahren, jedoch wurde kaum in Forschung inves­tiert. Erst seit Ende des 20. Jahr­hun­derts wurden die alten Pläne wieder aus den Schub­laden geholt und neu konzi­piert. Dies war nötig, da die unter­schied­liche Ausge­staltung der Anordnung von Fahr­zeug­kom­po­nenten völlig neue Möglich­keiten eröffnet hat. Doch dieser Prozess ist noch lange nicht abge­schlossen, sondern von der Weiter­ent­wicklung der Schlüs­sel­kom­po­nente, dem Akku, abhängig: Neue Design-​Möglichkeiten der Front­partie eröffnet der fehlende Verbren­nungs­motor, für einen tieferen Schwer­punkt sorgt der im Unter­boden verbaute Akku und die elek­tri­fi­zierte Aggregate über­setzen Manöver schneller in Assis­tenz­systeme. Doch wie genau das Elek­troauto in ein paar Jahren aussehen wird, ist entscheidend davon abhängig, wie Forschung und Entwicklung diese ener­gie­ef­fi­zient gestalten können.

Welcher Akku hat das größte Potential?

Als Ener­gie­speicher für elek­trisch betriebene Autos kommen mehrere Konzepte in Frage, durch­ge­setzt hat sich bisher jedoch ein auf Lithium basie­render Akku­mu­lator. Wieder­auf­ladbare Sekund­är­zellen, zu denen der Lithium-​Ionen-​Akku gehört, haben den Vorteil, dass sie ökono­misch und auch ökolo­gisch die größte Effizienz aufweisen und sich deswegen für den täglichen Gebrauch als nützlich erwiesen haben, wie eine kurze Check­liste zum Lithium-​Ionen-​Akkumulator auf jetzt​au​to​ver​kaufen​.de aufzeigt. Doch die Forschung macht nicht Halt und wartet gleich mit verschie­denen neuen Ausprä­gungen des Lithium-​Ionen Akkus auf:

Paramter/​
Akku-Art
Blei-​Akku Lithium-​Ionen-​Akku Lithium-​Luft-​Akku
Verfüg­barkeit veraltet verfügbar noch in Forschung
Ener­gie­dichte 30 Wh/​kg 120 Wh/​kg 1114 Wh/​kg
Wartungen regel­mäßig, da anfällig wartungsfrei (kein Memory-Effekt) wartungsfrei
Kosten ca. 25 €/​Wh 100 €/​Wh noch keine serienreife
Nenn­spannung 2 V (pro Zelle) 3,62 V 2,96 V
Wirkungsgrad 75 % bis 90 % 90 %
Anzahl max.
Ladezyklen
circa 500 7001000 über 2000

Bereits durch den Vergleich dieser drei Akku­mu­la­toren wird deutlich, wohin die Forschung zielt: kleiner, kompakter und leis­tungs­fä­higer. Bis der sich noch in der Erfor­schung befin­dende Lithium-​Luft-​Akku Seri­en­reife erlangen wird, ist noch nicht klar. Es zeichnet sich jedoch ab, dass diese Technik dem Elek­troauto zum Durch­bruch verhelfen kann, da Distanzen von 800 km problemlos über­wunden werden sollen. Einzelne Forscher sehen den Einsatz des Lithium-​Luft-​Akkus für E‑Cars noch kritisch, jedoch bietet das Spei­cher­medium noch inter­es­sante Anwen­dungs­mög­lich­keiten für diverse andere Bereiche wie beispiels­weise die Zwischen­spei­cherung von aus Wind und Sonne gewon­nener Energie.

Vorschaubild: E‑Batterie bei einem Volvo Hybrid. Foto: Urbansky

Frank Urbansky

Freier Jour­na­list und Fach­au­tor, unter anderem für die Fach­ma­ga­zine und Portale Brenn­stoff­spie­gel, Uniti; DW Die Woh­nungs­wirt­schaft und Immo­bi­li­en­wirt­schaft; Haufe-Lexware; Energie&Management; IVV, Huss Medien; Motor­tech­ni­sche Zeit­schrift und Sprin­ger­Pro­fes­sio­nal; Sprin­ger Fachverlag; SHK Profi und tab, Bau­ver­lag; stadt+werk, k21

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