Elektrofahrzeuge – Bessere Batterien bringen‘s

Seit mehreren Jahren fließen große Mengen von Forschungsgeldern in die Entwicklung der Elektromobilität. Nun scheint der Zahltag gekommen: Die Pressemeldungen von General Motors und LG, Tesla und Panasonic, BMW und Samsung verheißen den lange erwarteten Durchbruch bei der Akkutechnologie und auch Experten geben inzwischen deutlich optimistischere Prognosen ab.

Lange sah es gar nicht so aus, als könnten sich E-Fahrzeuge tatsächlich durchsetzen. Eine Million sollen davon nach dem Willen der Bundesregierung bis zum Jahr 2020 auf deutschen Straßen rollen. Dabei waren bis Ende 2013 gerade einmal 14.700 Pkw als rein elektrische oder als Plug-in-Hybrid betriebene Fahrzeuge zugelassen. Dieser auf den ersten Blick bescheidenen Zahl liegt allerdings eine Zuwachsrate von 80 Prozent im Hinblick auf das Vorjahr zugrunde. Deshalb gehen die Experten des Beratungsunternehmens Horváth & Partners in ihrem aktuellen „Fakten-Check Mobilität 3.0“ davon aus, dass das 2010 ausgerufene Ziel der Bundesregierung mit 885.000 Elektrofahrzeugen fast erreicht werden wird.

Akkupreise sinken kontinuierlich

Im Wesentlichen dafür verantwortlich sollen die sinkenden Batteriepreise sein. Heute macht allein das Akkusystem ein Drittel des Preises für ein Mittelklassefahrzeug aus – mit den bekannten Folgen für den Gesamtpreis. „Momentan sinken die Preise pro Jahr etwa um 15 Prozent“, weiß Matthias Deeg, Mobilitätsexperte bei Horváth & Partners. Dadurch müssen die Automobilhersteller heute nur noch die Hälfte für ein System bezahlen wie vor drei Jahren. Die Kilowattstunde kostet aktuell zwischen 360 und 380 Euro, in China nur 200 und nähert sich damit langsam dem Preis für einen konventionellen leistungsstarken Motor. Die Batteriehersteller aus dem Reich der Mitte liegen nicht nur preislich weit vorn, sondern ziehen auch in der Entwicklung an. So sind ihre Systeme im Moment noch nicht hundertprozentig stabil, aber das wird sich sicherlich ändern. Auch die Kosten, die die Fahrer selbst später für eine Tankfüllung veranschlagen müssen, liefern ein gutes Argument pro E-Auto: So geht das Bundesumweltministerium von weniger als fünf Euro pro 100 Kilometer aus.

Als großer Hoffnungsträger gilt außerdem der neue Werkstoff Graphen. Elektrochemische Kondensatoren mit Elektroden aus der Kohlenstoff-Modifikation könnten die Nachfolger der konventionellen Akkus werden. Sie sind deutlich kleiner als herkömmliche Akkus und bieten zusätzlich eine viel größere Leistung. So können sie 100 bis 1.000 mal schneller geladen werden. Graphen könnte also gerade in den Punkten Speicherdichte und Leistungsgewicht die entscheidenden Innovationen bringen. Wie sich Ladefähigkeit und Kapazität mit dem Superkohlenstoff verbessern, lässt sich derzeit in den Labors in China besichtigen.

Gigafactory von Tesla und Panasonic

Welchen Stellenwert die Automobilhersteller selbst der Akkutechnologie beimessen, signalisiert der Milliardendeal von BMW und dem südkoreanischen Batteriespezialisten Samsung SDI. Der bayerische Automobilbauer will sich durch das Abkommen mit Samsung vor allem Planungssicherheit verschaffen, denn Hochvolt-Batterien sind gefragt. Auch der US-Autobauer General Motors hat sich deshalb einen festen Partner gesucht und will die Batterien für sein Elektroauto Chevrolet Volt gemeinsam mit dem südkoreanischen Technologiekonzern LG bauen.

Bereits Anfang dieses Jahres haben der kalifornische E-Autobauer Tesla und der japanische Technologiekonzern Panasonic angekündigt, gemeinsam in den USA eine Gigafactory bauen zu wollen. Die gigantische Akkufabrik soll 2017 fertig sein, 6.500 Mitarbeiter beschäftigen und bis 2020 ausreichend Batterien bauen, um jährlich eine halbe Million Elektrofahrzeuge auszustatten. Kosten soll das Ganze zunächst fünf Milliarden Dollar. Investitionen in diesen Dimensionen machen deutlich, welchen Stellenwert die Batterien für das E-Fahrzeug haben.

Elektroautos werden langsam cool

Doch die technischen Innovationen im Bereich der Akkutechnologie mit ihren Auswirkungen auf den Preis sind nur die eine Seite der Medaille, ihre Wahrnehmung ist die andere. Inzwischen ist die Palette der Fahrzeuge gewachsen, es gibt nicht mehr nur einige wenige, optisch eher wenig attraktive Vehikel, sondern schon durchaus sportlich anmutende Modelle. „Es wird viel über den i3 oder den Tesla geredet; das führt dazu, dass es für jeden, der danach kommt leichter wird“, erklärt Deeg. „Die positive Berichterstattung über Einzelne befördert das Thema als Ganzes.“ Dadurch, dass sich durch neuartige Metall-Luft-Batterien das Gewicht der Fahrzeuge weiter verringert, werden bald noch weitaus sportlichere Modelle auf den Markt kommen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der auch unmittelbar mit einer verbesserten Akkutechnologie zusammenhängt, ist die Kapazität der Fahrzeuge. Tesla wirbt schon heute mit einer Reichweite von 500 km; im Durchschnitt liegt die Reichweite von Elektrofahrzeugen, die 2013 neu auf den Markt gekommen sind, bei etwas über 220 km. „Wir rechnen aber damit, dass bis 2020 ein durchschnittliches Elektroauto deutlich über 400 km schaffen kann und damit nicht mehr nur für Kurzstrecken attraktiv ist”, so Deeg.

Flottenbetreiber müssen nicht mehr zur Tankstelle

Bei näherem Hinsehen ist auch das Argument eines fehlenden öffentlichen Ladestationsnetzes kein Hemmnis auf dem Weg zur Ausweitung der E-Mobilität. Jeder Fahrer eines E-Autos weiß schließlich, dass es nicht vorhanden ist und „tankt“ schlichtweg zu Hause. Die Tatsache, dass Elektroautos überhaupt nicht mehr zur Zapfsäule gebracht werden müssen, ist insbesondere für Flottenbetreiber interessant und verändert die Logistik ganz wesentlich. „In unseren Gesprächen mit großen Flottenbetreibern und Logistikunternehmen wird dies immer wieder offenbar“, berichtet Deeg. „Sie sind begeistert davon, dass sie nicht mehr zur Tankstelle müssen.“