Elektroautos Wiederbelebung per Stromstoß

Volvo und VW wollen mit der zweiten Elektro-Generation die Stromfahrzeuge nun endlich etablieren. Doch auch die neuen Modelle schleppen ein altes Handicap mit - die schweren Batterien.

Von Joachim Becker

Schweden-Stecker: der Volvo C30 Electric.

(Foto: Volvo)

Was ist bloß schiefgegangen mit der Elektromobilität? Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war die Hälfte der New Yorker Autos schon batterieelektrisch unterwegs. Die Stromer ließen sich geruchsfrei, nahezu geräuschlos und ziemlich narrensicher bewegen - was man von den Fahrzeugen mit Verbrenner nicht behaupten konnte. Während die störanfälligen Ottomotoren nur auf einen Wirkungsgrad von weniger als 20 Prozent kamen, wandelten die Stromer fast 90 Prozent der eingesetzten Energie in Vortrieb um. Bleischwere Batterien waren und sind jedoch der Pferdefuß der Elektromobilität: Sie boten damals nur ein Tausendstel der Energiedichte von flüssigem Kraftstoff. Gefühlt hat sich daran bis heute nicht viel geändert.

Siemens bewies mit dem Viktoria-Cabriolet 1905 die Leistungsfähigkeit von Batteriefahrzeugen. 90 Jahre später waren die Erfinder der elektrischen Straßenbahn auch an der Entwicklung des ersten Serien-Hybrids im Audi A4 Avant Duo beteiligt. Doch der Zwillingsantrieb wurde zum Ladenhüter: Die Akkus waren noch immer 400 Kilo schwer und der Fahrzeugpreis blieb mit 60.000 Mark weiterhin zu hoch. Seit 2011 kooperieren Siemens und Volvo bei Elektroantrieben. "Unser Ziel ist es, auf dem Gebiet der Antriebselektrifizierung die Technikführerschaft zu übernehmen", verkündet Lennart Stegland selbstbewusst, "die Flotte von hundert neuen Volvo C30 Electric liefert uns die Rückmeldung zur Technik und Funktionalität, die wir für eine zukünftige Serienproduktion benötigen", so Volvos Verantwortlicher für Elektroantriebe.

Beschränkte Reichweite

Auf der ersten Ausfahrt erweist sich der 1725 Kilo schwere Volvo C30 Electric aber nach wie vor als Stromer mit beschränkter Reichweite. Der Kompaktwagen beschleunigt zwar mit einem Drehmoment von 250 Newtonmetern in 5,9 Sekunden von null auf 70 km/h. Von den versprochenen 163 emissionsfreien Kilometern bleibt in der Praxis trotz Ethanol-Heizung aber nur wenig übrig. Wie bei der ersten Prototypen-Generation ist nach rund 100 Kilometern Schluss mit lustig, weil der Lithium-Ionen-Batterie der Saft ausgeht.

Ein neues On-Board-Ladegerät der Firma Brusa kann den Akku zwar innerhalb von 1,5 Stunden mit Drehstrom vollständig aufladen. Während einer zehnminütigen Kaffeepause mit eingestecktem Ladekabel lassen sich 20 Kilometer Reichweite tanken. Doch nach Technikführerschaft fühlt sich der neue Antrieb nicht an, dafür ist das Zusammenspiel von Batterie, Leistungselektronik und E-Maschine zum Beispiel beim Rekuperieren von Bewegungsenergie nicht raffiniert genug. Es bleibt dabei: Solange Elektroautos für diese Antriebsform nicht von Grund auf neu konstruiert werden, können sie die Effizienzvorteile und das spontane Drehmoment der E-Maschine nicht überzeugend ausspielen.

Volvo arbeitet an einer Skalierbaren Produkt-Architektur (SPA), die künftig den Einsatz von verschiedenen Arten der Hybridtechnik bis hin zu reinen Elektrofahrzeugen erlauben soll, ohne das Platzangebot im Innenraum oder das Kofferraumvolumen zu beeinträchtigen. Bei VW stehen die ersten modular aufgebauten E-Mobile auf Basis der neuen Frontantriebsarchitektur (MQB) bereits in den Startlöchern. "Die Elektromobilität ist nicht tot. Sie wird jetzt erst richtig geboren", erklärt Volkswagen-Chef Martin Winterkorn: "Der Elektromotor des e-Golf leistet maximal 85 kW und kommt aus dem Stand auf ein sehr hohes Drehmoment von 270 Newtonmetern", verriet er auf dem Wiener Motorensymposium. "Die Lithium-Ionen-Batterie hat eine Speicherkapazität von 24,2 kWh und kann innerhalb von 30 Minuten auf 80 Prozent ihrer Kapazität aufgeladen werden. Und die Reichweite beträgt sogar bis zu 175 Kilometer."

Demzufolge sind die Kennzahlen des Volvo Electric und des e-Golf fast tupfengleich. In der Praxis werden die Systemeffizienz, das Gewicht und vor allem die Kosten der Stromer den Ausschlag geben. Der Volkswagen-Ansatz, alle Antriebskomponenten (bis auf die Batteriezellen) in Eigenregie zu fertigen, könnte ein entscheidendes Plus bei Leistung, Preis und Reichweite bringen. Doch der Gewichtszuschlag für die Batterien bleibt ein zentrales Problem. Im Vergleich zum völlig neu konzipierten BMW i3 mit seiner leichten Karbon-Architektur ist der Volvo Electric rund 500 Kilogramm schwerer - ein massives Handicap beim elektrischen Radius.

Die Stromer müssen erheblich abspecken

Bekanntes Modell, unkonventioneller Antrieb: der VW e-Golf.

(Foto: Andreas Lindlahr)

"Wir werden in den kommenden Jahren weitere Effizienzsteigerungen bei der Batterietechnik erleben", verspricht Martin Winterkorn, "so erwarten wir, dass die spezifische Zell-Energie von heute 140 Wh/kg auf bis zu 220 Wh/kg steigen wird", erklärte er in Wien: "Noch höhere spezifische Energien sind nur mit neuen Ansätzen zu erwarten - etwa mit Lithium-Schwefel-Batterien. Die aber befinden sich heute noch in der Grundlagenforschung."

Bis zum Ende des Jahrzehnts stellt der VW-Chef elektrische Reichweiten von 230 Kilometern mit Lithium-Ionen-Batterien in Aussicht, die in etwa so viel wiegen wie die heutigen Stromspeicher im e-Golf (rund 300 kg). Bis Batterien einen echten Technologiesprung machen, müssen die Stromer also erheblich abspecken, um auch bei der Kundenakzeptanz weiter voranzukommen.