E-Mobilität

Alles auf Anfang

Auto im Querschnitt

Autofahren ohne schlechtes Gewissen, ohne Verbrauch von fossilem Treibstoff, ohne Kohlendioxid-Ausstoß, sogar ohne große Lärmbelastung – wer träumte nicht davon? Doch die „E-Mobilität“ ist längst mehr als schöne Vision. Der Umstieg auf elektrisch betriebene Autos wird von der Bundesregierung und anderen Akteuren mit hohem Engagement vorangetrieben und gefördert.  Die Autoindustrie beispielsweise hat eine große Anzahl neuer Modelle und Ideen vorgestellt; die Energiebranche ist stark engagiert, in der Forschung steht das Thema weit oben. Doch vor der flächendeckenden Einführung von Elektrofahrzeugen in den Markt sind noch wesentliche technologische Hürden zu überwinden. Es reicht nicht, in einem herkömmlichen Fahrzeug den Tank durch eine wiederaufladbare Batterie und den Verbrennungs- durch einen Elektromotor zu ersetzen. Das Auto an sich muss neu gedacht werden. 

Mehr Power

Laborantin

Die größte Hürde vor dem Einstieg in das Zeitalter des E-Motors hat die Batterieforschung zu überwinden. Die Energiespeicher, die in den heutigen Elektroautos stecken, bieten dem Fahrzeug keine ausreichende, also langstreckentaugliche Reichweite. Sie lassen sich zudem nur sehr zeitintensiv aufladen, verbrauchen in der Herstellung kostbare Rohstoffe und sind darüber hinaus für den Massenmarkt noch viel zu teuer. Überdies haben heutige Batterien nur eine begrenzte Lebensdauer. Vor allem aber sind sie zu schwer: Je Kilowattstunde bringt ein moderner Lithium-Ionen-Akku 10 kg auf die Waage. Um Energiespeichermedien zu entwickeln, die alltagstauglich sind, ist eine Steigerung der Energiedichte um den Faktor 5 bis 10 nötig. Dies ist aber vorläufig nicht realistisch. Es gilt also, mit der deutlich geringeren Energiemenge im E-Fahrzeug möglichst sparsam umzugehen. 

Gewohntes überdenken

Blick aus einem Auto

Weil es grundsätzliche Grenzen für die Batterieentwicklung gibt, die Leistung der Speicher also nicht unendlich verbessert werden kann, halten viele Experten es für nötig, das Autofahren insgesamt zu überdenken. Technische Argumente sprechen beispielsweise für ein Ausweiten des sogenannten Car-Sharing, dem gemeinsamen Nutzen einer Fahrzeugflotte. Weil die Lebensdauer von Batterien nämlich auch unabhängig von der Nutzung begrenzt ist, muss man sie viel nutzen, damit ihr Einsatz wirtschaftlich wird. Zudem wäre das Problem der bisher kaum verfügbaren Elektrotankstellen entschärft, wenn an den Ausleihstationen Strom getankt werden könnte.   Fast unumgänglich ist es aus heutiger Sicht überdies, für Kurzstrecken und für Langstrecken ganz unterschiedliche Fahrzeug-Konzepte einzusetzen: Für die Stadtfahrt ist ein E-Fahrzeug schon heute ideal, für die Langstrecke aber bisher nicht geeignet.  

Vision und Wirklichkeit

Autoreifen

Die Lösung für Fahrstrecken von deutlich über hundert Kilometern sehen viele in einem abgewandelten Konzept: Der Strom für die Batterie soll dann nicht aus der Steckdose kommen, sondern bei Bedarf durch einen kleinen Verbrennungsmotor mit angeschlossenem Generator oder mit einer Brennstoffzelle mit Wasserstoff direkt im Auto hergestellt.  Diese Technologie-Verknüpfung erlaubt das rein elektrische, emissionsfreie Fahren über die typische tägliche Fahrstrecke, etwa in der Stadt, und ermöglicht es dem Auto-Nutzer gleichzeitig, mit dem selben E-Fahrzeug zum Beispiel in den Urlaub zu fahren.