Wettlauf der Batterien

Die Hersteller ueberbieten sich bei den Reichweiten

Es wirkt, als laufe gerade eine Auktion: 300, 400, 500 Kilometer Reichweite schreiben die Hersteller in großen Zahlen auf die Türen ihrer Elektroautos, die sie auf den Messen ausstellen. Am Rennen des „Wer bietet mehr?“ lässt sich der Fortschritt bei den Batterien ablesen. Das ist im Grundsatz positiv, denn der geringe Aktionsradius war und ist ein wesentlicher Kritikpunkt am lokal emissionsfreien Fahren.

Was aber bedeuten diese Werte in der Realität, und wie lässt sich diese Entwicklung erklären?

Zurzeit gibt es vier Autos, die mit verbesserten Batterien auffallen – keine Ankündigungen oder Studien, sondern tatsächlich käufliche Autos. In der Reihenfolge des Erscheinens: Nissan Leaf, BMW i3, Renault Zoe und Volkswagen e-Golf. Diese Modelle sind seit mehr als zwei Jahren auf dem Markt. Jedes hat seine Fangemeinde. Und alle werden äußerlich unverändert weiter produziert.

Unter der Haube jedoch – oder genauer: im Boden, denn dort sind die Batterien untergebracht – hat sich eine Menge getan. Im gleichen Bauraum ist nun mehr elektrische Energie vorhanden. Die Akkukapazität ist im Nissan Leaf von 24 auf 30 Kilowattstunden (kWh) gestiegen, die im BMW i3 von effektiv 18,8 auf 27,2 kWh. Der Renault Zoe verfügt nun statt 22 über 41 kWh, und der Stromspeicher im Volkswagen e-Golf ist von 24 auf knapp 36 kWh angewachsen.

Akkus mit höherer Energiedichte

Das Gewicht bleibt dabei nahezu gleich. So hat der Renault, der prozentual den größten Sprung vorlegt, nur 22 Kilogramm zugelegt. Extrem wenig, wenn man bedenkt, dass der elektrochemische Speicher inhaltlich um 86 Prozent zugelegt hat.

Mehr Batteriekapazität ist kein Selbstzweck. Anders als bei den Megapixeln von Fotokameras ist der Nutzen unmittelbar spürbar. Ein von ZEIT ONLINE getesteter BMW i3 beispielsweise erreichte bei gelegentlich forscher Fahrweise eine Reichweite von 168 Kilometern, ehe er mit leerem Akku an die Steckdose musste. Ein deutlicher Zuwachs gegenüber älteren Exemplaren.

Die Abweichung von der offiziellen Werksangabe – eine im Labor nach dem Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) gemessene Reichweite – ist allerdings so signifikant, dass sie erklärt werden muss. Dort gibt BMW nämlich 312 Kilometer an. Eine Zeile darüber steht unter „Reichweite im Alltagsbetrieb“ ein Wert von „bis“ 200 Kilometer, und nach dem strengeren US-amerikanischen Zyklus sind es 184 km. Immer das gleiche Auto, nur unter unterschiedlichen Messbedingungen. Der Normwert aus den Vereinigten Staaten ist erstaunlich nah am Realergebnis, fast eine Punktlandung, und ein weiterer Beleg für die beschämend niedrigen Anforderungen des europäischen NEFZ.

Die irreführende Gesetzesregelung darf aber nicht zu der Annahme führen, der Fortschritt bei den Batterien wäre nicht vorhanden. Nein, 50 Prozent mehr Kapazität sind 50 Prozent mehr Reichweite. Für jedes eingangs genannte Elektroauto gelingt der Alltag somit jetzt erheblich leichter. So einfach ist die Rechnung. Und hier haben die Hersteller ein Lob verdient, denn sie geben die Entwicklung bei der Technik an den Kunden weiter.

Integrationsverluste vermeiden

Dafür sind im Wesentlichen zwei Faktoren ursächlich. Der erste sind die beginnenden Skaleneffekte bei der Produktion der Zellen. Überall auf der Welt werden Fabriken gebaut. So hat LG Chem gerade in Polen nahe Breslau den ersten Spatenstich getan. In jeder neuen Halle läuft das Band schneller als zuvor. Die Preise sinken, und sie werden weiter fallen. Die Autohersteller können es sich also finanziell leisten, mehr Kapazität in die gleiche Karosserie zu bauen. Fachkreise gehen davon aus, dass ein batterieelektrisches Auto noch vor 2025 günstiger sein könnte als ein vergleichbares mit Verbrennungsmotor.

Auch die Zellchemie wird modifiziert – evolutionär, nicht revolutionär. Doch der zweite wichtige Treiber für die höhere Energiedichte kommt nicht aus der Grundlagenforschung. Vielmehr werden so genannte Integrationsverluste vermieden.

Vereinfacht gesagt besteht ein Batteriesystem heute vorwiegend aus viel Verpackung und nur wenig aktivem Material. Der Grund: In der ersten Fahrzeuggeneration waren sehr große Sicherheitspuffer vorgesehen. Zu großzügige, wie man inzwischen weiß. Diese Verschwendung wird jetzt reduziert. Der Platzbedarf und der Ballast pro Kilowattstunde sinken, was außerdem die Kosten dämpft. Die Hersteller werden sich hier allerdings stückweise dem Möglichen annähern und weiter vorsichtig sein, denn Vorfälle wie jetzt bei Samsungs Smartphone Galaxy Note 7 wären der GAU fürs Batterie-elektrische Auto.

Vorerst kommt der Renault Zoe mit 41 kWh am weitesten, wobei damit immer gemeint ist: diesseits von Tesla Model S und X. Mit einem Preis von 32.900 Euro inklusive Batterie ist er kein Billigangebot, aber näher an der Lebenswirklichkeit vieler Menschen als die teuren Teslas. Zumal der Staat noch 4.000 Euro Kaufprämie für den Renault gewährt, wodurch der Kurs auf 28.900 Euro sinkt.

Im Frühjahr 2017 kommt dann der Opel Ampera-e mit 60 kWh. Das ist so viel Strominhalt wie im preisgünstigsten Tesla. Nur eben in einem Auto der Kompaktklasse und wahrscheinlich zu einem Basispreis von unter 40.000 Euro. Der Ampera-e ist zudem kein überarbeitetes Modell wie die von BMW, Renault und Volkswagen, sondern eine Neukonstruktion. Die NEFZ-Reichweite von „über 500 Kilometer“ wird sich in der Realität den 383 Kilometern annähern, welche die Konzernmutter GM für den baugleichen Chevrolet Bolt im US-Zyklus angibt.

Damit wird das Elektroauto endgültig zum Erstwagen. Der Umschwung beginnt.

Erschienen am 25. Oktober bei ZEIT ONLINE.
Bildquelle: Renault

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