Zukunft von Elektroautos Ideen, die noch nicht zünden

Tesla Roadster beim Aufladen. Neue Batterien soll Elektroautos billiger machen und für größere Reichweite sorgen.

Für Elektroautos fehlen noch immer leistungsfähige Akkus. Diese wären aber nötig, um E-Mobile massenmarkttauglich zu machen. Deshalb wird eifrig geforscht. Erste Ergebnisse sind vielversprechend, aber noch Zukunftsmusik.

Von Christopher Schrader

Wäre da nicht die Sache mit dem Kohlendioxid und den begrenzten Vorräten, die Menschheit würde vermutlich noch in viertausend Jahren Benzin in Autos tanken. Denn die Vorteile der Produkte aus Erdöl sind nur schwer zu übertreffen. Weil sie flüssig sind, können die Autobauer den Tank in praktisch beliebig geformte Hohlräume legen. Außerdem enthalten zwei Liter Diesel so viel Energie wie eine 230 Kilogramm schwere Batterie in dem erst jüngst vorgestellten Elektroauto BMW i3. Das mindestens 35 000 Euro teure Fahrzeug kommt zwar viel weiter damit als der sparsamste Wagen mit Verbrennungsmotor, muss aber gleichwohl nach 150 Kilometern an die Steckdose.

Kaufpreis und Reichweite, das sind die wichtigsten Hindernisse für die Elektroautos auf ihrem Weg auf den Massenmarkt. Beide Probleme wären auf einen Schlag gelöst, wenn Batterien sehr viel leistungsfähiger und günstiger würden. Schließlich sind sie die teuersten Einzelkomponenten in den Fahrzeugen. Einen Schritt in diese Richtung wagt jetzt Elon Musk, Chef des Autobauers Tesla: Er will Milliarden in den Bau einer Fabrik im Südwesten der USA investieren, um Lithium-Ionen-Batterien im großen Stil herzustellen. Dadurch soll ihr Preis um 30 Prozent sinken, so Musks Rechnung.

Smartphone-Batterie im Elektroauto

Die Lithium-Ionen-Batterie ist derzeit Stand der Technik und findet sich im Smartphone ebenso wie im Elektroauto. Tesla selbst hat in seinem Sportwagen Modell S fast 7000 handelsübliche Handybatterien verbaut. Erst in zehn Jahren, so schätzt Henning Kagermann von der Nationalen Plattform Elektromobilität, wird es Großserien von Batterien eines neuen Typs für Autos geben. Diese sollten dann um einen Faktor von zwei oder zweieinhalb besser sein, nicht nur um 30 Prozent billiger.

Tesla-CEO Elon Musk baut eine neue Fabrik, um Elektroauto-Batterien im großen Stil herzustellen.

(Foto: REUTERS)

Dass es lange dauert und langsam vorangeht, liegt an einer eben erst überwundenen Flaute in der Batterieforschung, sagt Christian Doetsch vom Fraunhofer-Institut in Oberhausen. In den Laboren variieren Entwickler inzwischen systematisch die Komponenten der Batterien. Sie suchen nach Kombinationen, die leistungsfähiger, preiswerter, sicherer oder stabiler als Lithium-Ionen-Zellen sind - und im besten Fall sogar all deren Vorteile bieten. "Manche der Anforderungen widersprechen sich aber", warnt Doetsch vor allzu großen Erwartungen.

Schwefel, Luft oder Benzin für die Batterie

Relativ weit gediehen ist die Arbeit an Lithium-Schwefel-Batterien. Hier ersetzen die Entwickler die Metallstruktur am Pluspol durch Schwefel. Das kann die Kapazität des Energiespeichers verdreifachen, erhöht aber die Brandgefahr. Für Kagermann hat auch die Lithium-Luft-Batterie gute Chancen. Zwischen ihren Polen befindet sich Luft statt eines Lösungsmittels, sie ist darum leichter und hat eine größere Energiedichte. Entwickler müssen aber verhindern, dass mit der Luft Wasser hineingelangt.

Noch völlig untauglich für den Alltag ist die sogenannte Radikal-Batterie. Sie verzichtet ganz auf Metall und setzt dagegen preiswerte, für jeden Zweck maßgeschneiderte organische Moleküle ein. Denkbar ist für die Zukunft sogar, eine elektrische Flüssigkeit zu tanken, die wie Benzin aus einem Tank hinter der Rückbank in die Batterie fließt und ihre Ladung abgibt.