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Elektroantrieb: Die Neuerfindung des Automobils

Erdöl ist knapp, Benzin teuer, und das Ende der Tankstelle naht. Den Fahrzeugen mit Elektroantrieb gehört die Zukunft. Einige Modelle stehen kurz vor der Markteinführung.

Von Frank Janßen

Frank Weber, den sie Mister Volt nennen bei General Motors, steht voll unter Strom. Der 42-jährige Ingenieur, ein Deutscher, leitet das der- zeit wichtigste Projekt des amerikanischen Autokonzerns. Vielleicht ist es sogar das wichtigste Projekt, das es in diesem Konzern jemals gegeben hat. Wenn es schiefgeht, könnte es GMs letztes gewesen sein. Der Autogigant ist schwer angeschlagen. Nun brach obendrein der Verkauf der lange erfolgreichen Geländewagen und Pickups ein. Jetzt setzt man im Hauptquartier in Detroit alles auf eine Karte.

Webers ehrgeiziges Ziel: Bereits Ende 2010 soll der Chevrolet Volt auf dem Markt sein, ein kompaktes viersitziges Auto, das fast ausschließlich mit Strom fahren soll. Fast. Damit Volt-Käufer auch auf langen Strecken nicht mit leeren Batterien liegen bleiben, wird der Wagen einen kleinen Verbrennungsmotor an Bord haben. Dieser produziert, wie ein Notstromaggregat, elektrische Energie, wenn gerade keine Steckdose zum Aufladen verfügbar ist. Während man bei GM noch forscht und entwickelt, läuft in dem norwegischen Kaff Aurskog, eine Stunde östlich von Oslo, bereits die Produktion eines fertigen Elektrovehikels an (siehe Fahrbericht rechts). In einer 5500 Quadratmeter großen Fabrikhalle sollen dieses Jahr noch 1200 Kleinwagen der Marke Think vom Band laufen, ein Zweisitzer mit etwa 180 Kilometer Reichweite. Für 2009 sind 8000 dieser Fahrzeuge geplant. Im Jahr darauf soll die Produktion um weitere 30 Prozent steigen. "Das ist mein letzter Job vor der Rente", sagt Produktionschef Arne Degermosse. "Und der aufregendste."

In Aurskog tüftelt Degermosse zusammen mit Experten von Porsche Consulting an den effizientesten Abläufen für die Herstellung des drei Meter kurzen Stadtflitzers. Dass die Stuttgarter Berater an Bord sind, ist ein Indiz für die Bedeutung des Themas - man führte bei der Tochter des Sportwagenbauers bisher prinzipiell keine anderen Automobilfirmen als Klienten. Oslo gilt als ein Mekka für Elektroautos, denn die sind dort - wie in London - von der City-Maut befreit. Parkplätze sind für sie in Norwegens Hauptstadt ebenfalls gratis. Die leisen und abgasfreien Elektroautos sind ideal für Innenstädte. Besonders, wenn sie so klein sind wie der Think. Oder wie der Smart "ed" (für: electric drive), der gerade in London in einem Großversuch läuft. Oder der Mitsubishi i-MIEV (Mitsubishi Innovative Electric Vehicle), der im kommenden Frühjahr zunächst in Japan auf den Markt kommen soll (siehe Fahrbericht Seite 112). Beim Thema Elektroauto könnte der durch das Desaster der gescheiterten Daimler-Chrysler-Beteiligung gebeutelte Konzern zu den Favoriten zählen. "Wir haben nicht genug Mittel gehabt, um wie Toyota und Honda den Hybridantrieb zu entwickeln", heißt es bei Mitsubishi. "Aber am Elektroauto sind wir immer drangeblieben."

Vom Stiefkind zum Hoffnungsträger - dem Elektroauto wird plötzlich eine nie dagewesene Aufmerksamkeit zuteil. Elektrizität ist viel billiger als Sprit. Ins Büro und zurück für einen Euro? Möglich. "Bis zu 90 Prozent günstiger" sei das Fahren, sagt GM-Ingenieur Frank Weber. Die explodierenden Rohölpreise und die Endlichkeit der Ölreserven lenken den Blick auf einen alternativen Antrieb, der fast so alt ist wie das Auto selbst. Schon Ferdinand Porsche hatte 1899 in Österreich ein solches Fahrzeug entwickelt, den Lohner- Porsche. Doch mit Beginn der Massenmotorisierung wurden Elektromobile als Gehhilfen für Menschen mit Handicap verspottet oder als rollendes Weltanschauungsobjekt für Ökospinner. Nun hat sich das Bild grundlegend gewandelt. Derzeit vergeht kaum ein Tag, ohne dass ein Konzern der Autobranche einen "Durchbruch" (Daimler) bei der Lithium-Ionen-Batterietechnologie vermeldet oder ein neues Joint Venture mit einem Akkuhersteller, einen Feldversuch oder einen Kooperationsvertrag mit einem Energieversorger. Volkswagen mit Sanyo. Mitsubishi mit Yuasa. Nissan mit NEC. Bosch mit Samsung. Toyota mit Electricité de France.

Verkehrssünder benutzen verbotenerweise den Standstreifen.

Daimler-Chef Dieter Zetsche sagte kürzlich einen denkwürdigen Satz: "Wir befinden uns am Beginn der zweiten Erfindung des Autos." Er muss es wissen, denn seiner Firma gelang die erste. Manchen Autofahrern wird dieser Neubeginn radikal erscheinen. Sie werden sich an Begriffe gewöhnen müssen, die sie bisher von ihren Fahrzeugen nicht kannten. Kilowattstunden statt Tankvolumen. Ampere statt Pferdestärken. Und an neue Dimensionen: 40 Meilen Reichweite, das sind 64 Kilometer, wird sein Volt schaffen, ohne einen Tropfen Benzin zu verbrauchen, verspricht Ingenieur Weber. Das klingt wenig. Doch tatsächlich sei das mehr, als die meisten Pendler jeden Tag fahren. Und wenn sich der Benzinmotor zuschalte, schaffe man mehr als 500 Kilometer. Der Volt ist als sogenannter Plug-in-Hybrid konzipiert, als Steckdosenhybrid. Anders als bisher bekannte Hybridmodelle, bei denen der Verbrennungsmotor die Hauptrolle spielt und der Elektroantrieb diesen lediglich unterstützt, fahren Plugin-Autos ausschließlich mit Strom, bis der Akku fast leer ist. Dann erst springt der Benziner an. Das ganze Auto und das Drumherum - eine Revolution.

Zumindest auf dem Papier. Webers Problem ist der enge Zeitplan. Fritz Kalhammer, 78, war Vorsitzender von mehreren Expertenkommissionen der kalifornischen Luftreinhaltungsbehörde CARB (California Air Resources Board). Deren größter Erfolg war es, die Autoindustrie Anfang der 80er Jahre zum Einsatz von geregelten Katalysatoren zu zwingen. "Ich bezweifle nicht, dass GM den Wagen entwickeln kann", sagt Kalhammer. "Ich bin aber skeptisch, ob sie es schon bis 2010 schaffen. Ich denke, dass die Japaner wieder die Nase vorn haben werden." Gut möglich, denn die brachten den Hybridantrieb mit Elektro- und Verbrennungsmotor schon vor mehr als einem Jahrzehnt auf den Markt. Dieses Prinzip, das überdies beim Bremsen elektrische Energie gewinnt und beim Beschleunigen wieder abgibt, gilt nicht etwa als Übergang auf dem Weg zum Elektroauto. Sondern als Schlüsseltechnologie.

Die Autoindustrie orientiert sich um. Sie entdeckt neue Geschäftsfelder und bastelt an möglichen Allianzen. "So wie die Autofirmen früher mit der Erdölindustrie kooperiert haben, suchen wir jetzt die Nähe zu den Energieversorgern", sagt Jan-Olaf Willums, Vorstandschef von Think. Er hat detaillierte Pläne für die Zusammenarbeit mit Stromkonzernen. Die Ladezyklen der mit kleinen Computern bestückten Fahrzeugbatterien sollen via Internet überwacht und gesteuert werden, damit keine Verbrauchsspitzen auftreten, für die wieder teure Kraftwerkskapazitäten geschaffen werden müssten. Außerdem lässt sich so eine hohe Lebensdauer der kostspieligen Akkus sicherstellen. Willums peilt für den Think einen Preis von unter 20.000 Euro an. Die mehrere Tausend Euro teure Batterie will er dagegen vermieten, um die Kontrolle zu behalten. Ansonsten, fürchtet er, könnte ein Schreckensszenario der Elektrizitätswerke wahr werden: "Alle Leute kommen um 17 Uhr nach Hause, stöpseln das Ladekabel des Autos ein und fangen obendrein an, zu kochen und fernzusehen", sagt er. "Das wären drei Verbrauchsspitzen übereinander."

Eine Idee, um das zu verhindern: Die Kunden sollen zwischen verschiedenen Tarifen wählen können, wie Minutenpakete beim Mobiltelefon. Wem es egal ist, wann sein Auto mit Strom betankt wird, zahlt weniger. Premiumkunden, die immer einen randvollen Akku wollen, zahlen mehr. "Die Autobatterien können sogar als Puffer für die Versorgungsunternehmen dienen", sagt Willums. "Das nennen wir 'peak shaving'" - das Rasieren der Spitzen. Ein schneller Schluck elektrischen Safts, während der Fahrer im Restaurant sitzt oder die Einkaufsmeile entlangschlendert. Überhaupt erwarten Willums und andere E-Auto-Pioniere bei der Infrastruktur wenig Probleme. Die Batterien sollen bald an jeder Ecke aufgeladen werden können - und nicht nur in den Garagen von Eigenheimen. GM-Entwickler Weber: "Strom auch auf der Straße zur Verfügung zu stellen ist kurzfristig machbar. Ob an der Parkuhr oder vor dem Hotel, die Kabel liegen doch bereits überall im Boden." Bezahlt wird per Kreditkarte.

Auch Fritz Kalhammer sieht bei der Verfügbarkeit des Ladestroms keine Schwierigkeiten, im Gegenteil: "Gerade nachts sind ungenutzte Kapazitäten für Stromerzeugung und -verteilung vorhanden. Diesen Nachtstrom geben die meisten Energiekonzerne für wenig Geld ab. Ein einziges Kraftwerk mit 30 Prozent ungenutzter Kapazität könnte die Batterien von 100.000 Plug-in-Autos versorgen." Allerdings hat die Technik noch manche Tücke, vor allem die der Lithium-Ionen-Akkus. Die gelten wegen ihrer starken Hitzeentwicklung als problematisch. Experten wie Gerold Neumann vom Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie in Itzehoe fürchten den "thermal runaway", eine Art Kettenreaktion, bei der die Hitzeentwicklung unkontrollierbar wird und zum Brand der Akkus führen kann. Neumann: "Bei heutigen Lithium-Ionen-Akkus wird es schon bei 150 Grad kritisch." Physiker Kalhammer dagegen relativiert: "Nur wenn eine Batterie sehr rasch geladen wird, kann die Temperatur erheblich steigen." Außerdem würden die Batterien gekühlt.

Think verwendet dagegen Natrium-Batterien, die auch in U-Booten eingesetzt werden und als unproblematisch gelten. Bei ihnen ist die Hitzeentwicklung kein Thema, im Gegenteil: "Sie brauchen eine Temperatur zwischen 270 und 350 Grad im Innern, um optimal zu arbeiten", sagt Arne Degermosse. Nach außen sind die Gehäuse gut isoliert. Das größte Problem der 240 Kilogramm schweren Natrium-Batterien, die für eine volle Ladung zehn Stunden an die Steckdose müssen, ist ihre Verfügbarkeit. Der Schweizer Hersteller Mes-Dea arbeitet an der Kapazitätsgrenze. Da die Nachfrage weiter steigt, will Think künftig ebenfalls auf Lithium- Ionen-Technik setzen. Sicher ist: Das Gewicht der Akkus sowie die Ladezeiten müssen runter, ihre Kapazität rauf. Bei allen Startschwierigkeiten - auf dem diesjährigen Internationalen Motorensymposium in Wien verkündete sogar VW-Boss Martin Winterkorn, bis 2010 das erste Elektroauto von Volkswagen zu zeigen. Er sagte: "Elektroautos sind die Zukunft."

Die deutschen Autobauer galten mit Blick auf Hybrid- und Elektroautos bisher als starrköpfig. Sie favorisierten das Sparpotenzial des Diesels. Doch auch BMW-Chef Norbert Reithofer kündigte bereits an, noch "in diesem Jahr eine Entscheidung" zu dem Thema zu treffen. Sogar "Auto, Motor und Sport", das Zentralorgan der Vollgasfraktion, kommt zu dem Schluss: "Für die Traditionalisten wird es hart, denn der großvolumige Verbrennungsmotor steht vor dem Aus. Die Veränderungen an unseren Autos in den nächsten 20 Jahren werden offenbar tiefgreifender sein als in den letzten 100."

Mitarbeit: Harald Kaiser, Karsten Lemm, Ansgar Mertin, Michael Specht

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