Elektroauto: Kampf um mehr Reichweite

Mehr als kurze Fahrten im Stadtverkehr sind mit dem batteriebetriebenen Elektroauto auf absehbare Zeit nicht machbar. Gut 100 bis 150 Kilometer Reichweite erzielen die Stromer zurzeit unter Idealbedingungen pro Akkuladung. Bei Kälte, Hitze, voller Beladung oder hohem Tempo ist schon deutlich früher Schluss mit der emissionsfreien Tour. Vor allem für die Bewältigung größere Distanzen müssen Alternativen her.

Entwicklungspotenzial

Das Entwicklungspotenzial der Batterietechnik ist begrenzt. Die Akkus werden künftig zwar billiger und kleiner – ihre Speicherkapazität ist jedoch physikalisch limitiert. Die Batteriegröße bei gleicher Leistungsfähigkeit kann sich aus Expertensicht in den kommenden Jahren vielleicht noch halbieren, dann ist aber wohl Schluss. Die Strecke Hamburg – München lässt sich also auch mit künftigen Elektroautos ohne Tankstopp nicht bewältigen. Problem: Selbst bei einer Schnellladestation dürfte die Wartezeit an der Steckdose sich nur in Stunden bemessen lassen.

Reichweitenverlängerer oder „Range Extender“

Eine schnelle Lösung könnte der sogenannte Reichweitenverlängerer oder „Range Extender“ sein. Dabei handelt es sich um einen kleinen Verbrennungsmotor, der im E-Auto als Stromgenerator arbeitet. Neigt sich der an der Steckdose getankte Stromvorrat der Batterie dem Ende zu, springt er an und versorgt den E-Motor. Eine Verbindung zu Rädern gibt es dabei nicht. [foto id=“300865″ size=“small“ position=“right“][foto id=“300866″ size=“small“ position=“right“]In Deutschland soll die Technik 2011 im Opel Ampera auf den Markt kommen. Die 110 kW/150 PS starke kompakte Limousine soll im reinen Elektrobetrieb rund 60 Kilometer weit kommen. Ist der Akku dann leer, sorgt ein 1,4-Liter-Benz-Motor als Generator für Nachschub, so dass mit ihm insgesamt 500 Kilometer Fahrt möglich sein sollen. Auch dann ist keine lange Tankzeit nötig.

Vorteile des Konzepts ist vor allem die hohe Gesamtreichweite und das beruhigende Gefühl, nicht mit leerer Batterie liegen bleiben zu können.

Nachteil ist die weitere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und ein wahrscheinlich recht hoher Verbrauch bei laufendem Generator.

Opel Ampera: Allerdings soll der Einsatz der Verbrennungsmotors die Ausnahme bleiben: Der Ampera ist vor allem für den Kurzstreckenverkehr gedacht. Längere Touren wie Urlaubsfahrten sind zwar möglich, werden aber aus Opel-Sicht bei den meisten Kunden die Ausnahme bleiben. Offizielle Verbrauchsdaten nennt der Hersteller jedoch noch nicht. Ebenso unbekannt ist der Preis, der aufgrund der teuren Batterie aber jedoch auch weit oberhalb eines normal motorisierten Kompakt- oder Mittelklasseautos liegen dürfte.

Hybrid-Pkw

Das rein elektrische Fahren ist nicht nur in Elektroautos, sondern auch in einigen Hybrid-Pkw möglich. Der Toyota Prius etwa kommt bei niedrigem Tempo rund zwei Kilometer weit ohne Einsatz eines Verbrennungsmotors. Eine weiterentwickelte Version soll künftig sogar 20 Kilometer ohne Kraftstoffverbrauch fahren können. Möglich macht das eine neue Lithium-Ionen-Batterie, die anders als der bisher beim Prius verwendete Akku auch über die Steckdose aufgeladen werden kann und eine deutlich höhere Ladekapazität bietet. Ist sie erschöpft, fährt das Auto im normalen [foto id=“300867″ size=“small“ position=“left“]Hybridbetrieb mit einer Kombination von Elektro- und Verbrennungsmotor weiter. Eine rein elektrische Fahrt ist dann nur noch über sehr kurze Entfernungen möglich, dafür soll der Kraftstoffverbrauch auf dem bekannt niedrigen Niveau von knapp vier Litern liegen.

Zurzeit wird die Technik einem groß angelegten Praxistest unterzogen, auf den Markt kommen soll sie bis 2012. Allerdings ist auch in diesem Fall der Preis ungewiss und dürfte deutlich über dem Niveau des konventionellen Prius liegen, der weiterhin im Programm bleibt.

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Wechselstationen

Die beiden kurzfristig realisierbaren Ansätze zur Kombination des E-Motor mit einem Verbrennungsmotor verhindern zwar das [foto id=“300910″ size=“small“ position=“right“]Liegenbleiben bei leerer Batterie, sie ermöglichen aber auch keine weiten Fahrten im reinen elektrischen Modus. Das US-Unternehmen Better Place geht daher einen anderen Weg: Statt die Batterie während der Fahrt oder an der Steckdose zu laden, soll sie einfach ausgetauscht werden. Da das nicht so einfach ist wie bei einer Taschenlampe oder einem Laptop, muss ein Netz von Wechselstationen aufgebaut werden, die den leeren Akku vollautomatisch und in wenigen Minuten gegen einen vollen tauschen. Weiteres Problem: Der Wechsel funktioniert nur bei dafür kompatible Autos und Batterien. Mit Nissan und Renault haben sich zwar bereits zwei Hersteller gefunden, die entsprechende Pkw bauen wollen, ein enges Stationsnetz ist so trotzdem nicht zu finanzieren.

Wasserstoffantrieb

Ebenfalls an einem Infrastruktur-Problem leidet der Wasserstoffantrieb. Lediglich knapp 30 Tankstellen für das extrem energiereiche Gas gibt es in Deutschland, die meisten davon nicht öffentlich zugänglich auf dem Gelände von Fahrzeugherstellern. [foto id=“300911″ size=“small“ position=“left“]Brennstoffzellenautos gibt es für Privatkunden ebenfalls nicht, die Antriebstechnik gilt aber als weit fortgeschritten und bald serienreif. Im Prinzip handelt es sich um Elektroautos, die statt einer Batterie eine Brennstoffzelle an Bord haben, die nicht mit Strom aufgeladen werden muss, sondern mit „Kraftstoff“ in Form des Gases Wasserstoff. Bereits 2015 sollen die ersten Fahrzeuge in Großserie gebaut werden. Vorteil des Antriebs ist die völlige Schadstofffreiheit im Betrieb sowie die großen möglichen Reichweiten. Prototypen wie der Opel Hydrogen4 oder der Toyota FCHV haben in Praxisversuchen deutlich über 300 Kilometer ohne Tankstopp zurückgelegt.

Der anschließende Halt an der Zapfsäule dauert in etwa so lange wie mit einem Erdgasauto, also nur wenig länger als bei einem Benziner oder Diesel. [foto id=“300912″ size=“small“ position=“right“]Weiterer Vorteil der Technik ist die Unabhängigkeit von Erdöl. Allerdings wird diese durch eine Abhängigkeit von Wasserstoff ersetzt. Da dieser in Reinform in der Natur kaum vorkommt, muss er unter großem Energieeinsatz aus Wasser hergestellt werden. Ökologisch verträglich ist das fast nur mit Solar- oder Windkraftanlagen. Anschließend muss das explosive und sehr flüchtige Gas über ein noch nicht existierendes Pipelinenetz zu den Kunden gebracht werden. Allerdings gibt es als Alternative bereits etwa von Honda Wasserstoff-Solarstationen für die eigene Garage; Vorräte können jedoch nur bei Sonnenschein angelegt werden. Und auch dann noch dauert der Tankvorgang selbst wie bei einem Batterie-Elektroauto mehrere Stunden. Auf lange Sicht wird jedoch an der Brennstoffzelle kein Weg vorbei führen.