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Elektromobilität

Batterie-Wechselstationen für Elektroautos

Akku Austausch 10 Bilder

Akkus zum Wechseln sollen die Reichweite von Elektroautos erhöhen - so die Idee eines kalifornischen Unternehmens, das den Prototyp einer Tauschstation vorstellte. Ob sich das Prinzip durchsetzt, ist jedoch ungewiss.

08.06.2009 Dirk Gulde

Der Mann hat wirklich Visionen: "Wer 2020 auf Wikipedia nach Akku-Wechselstationen sucht, erfährt, dass die erste davon im Mai 2009 in Yokohama vorgestellt wurde." Geht es nach Shai Agassi, wird er ebenso lesen, dass sie inzwischen zum Standard für das Betanken von Elektrofahrzeugen geworden sind. Ehrgeizige Ziele treiben den Ex-SAP-Manager Agassi an. Schließlich gründete der Automobil-Quereinsteiger 2007 die Firma Better Place und gewann 2008 Renault/Nissan als Partner.

Vision Elektromobilität 7:00 Min.

Teure Akkus mit langen Ladezeiten

Hauptidee des kalifornischen Unternehmens ist es, Elektrofahrzeuge, wie sie momentan von fast allen Autoherstellern unter Hochdruck entwickelt werden, mit einem schnell austauschbaren Wechsel-Akku auszustatten. Die meisten E-Mobil-Konzepte gehen dagegen bislang von einer fest installierten Batterie aus, die das Fahrzeug nach 100 bis 200 Kilometern zum Nachladen an die Steckdose zwingt. Und das kann nach heutiger Technik mehrere Stunden dauern. Selbst mit speziellen Starkstrom-Stationen lässt sich der Ladevorgang nicht unter 30 bis 60 Minuten drücken. Schnelles Laden geht nämlich massiv auf die Lebensdauer der Akkus, die mit Preisen im fünfstelligen Euro-Bereich das mit Abstand teuerste Bauteil des gesamten Elektroautos sind.

Verbrennungsmotor erzeugt Strom für den E-Antrieb

Da Experten in nächster Zeit keine Quantensprünge in der Batterie- und Ladetechnik sehen, eignen sich reine E-Autos daher nur für kürzere und mittlere Strecken, wo sie nach der Fahrt an ein Ladekabel gehängt werden. Soll das Elektroauto wie seine Benzin-Brüder auch für Reisen von mehreren hundert Kilometern genutzt werden, gibt es momentan zwei Ansätze: Beim Range-Extender-Prinzip, wie es in den Konzeptfahrzeugen Chevrolet Volt oder dem deutschen Ableger Opel Ampera zu finden ist, erzeugt ein traditioneller Verbrennungsmotor quasi als Generator den Strom.

Austausch-Station für Akkus

Der Ansatz von Better Place sieht hingegen vor, den leeren Akku einfach gegen einen vollen auszutauschen. Wie das funktionieren könnte, zeigt das Team um Agassi mit der Wechselstation in Yokohama: Ein von Partner Nissan umgebauter Elektro-Qashqai fährt über die im Boden eingelassene Anlage, die wie eine Montagegrube aussieht. Auf einem Schienensystem gleitet dann ein Schlitten unter den Wagen und erhebt sich mit leichtem Surren, bis er Kontakt zum Unterboden des SUV aufgenommen hat. Anschließend wird der 250 Kilogramm schwere Akku mit seinen 24 kWh Kapazität entriegelt, abgelassen und zur Seite gefahren.

Ein zweiter Schlitten wartet bereits mit einer vollen Batterie, die jetzt in den Nissan Qashqai-Boden gepflanzt und verriegelt wird. Sensoren kümmern sich vollautomatisch um die exakte Justage, gehalten wird das schwere Teil von massiven Bügeln, die ursprünglich aus Flugzeugen stammen, wo sie Bordtüren sichern und für Kräfte von bis zu 25 g ausgelegt sind.

Der Tausch-Vorgang soll nur 80 Sekunden dauern

Da der getankte Strom über Funkmodule in Fahrzeug und Tauschstation automatisch abgerechnet wird, kann der Nissan Qashqai die Station nach nur 80 Sekunden wieder verlassen, ohne dass sein Fahrer aussteigen muss - mit frischer Energie für angeblich 160 Kilometer. Bis 2011 sollen in Israel über 100 solcher Tauschstationen für PKW-Batterien entstehen. Für Dänemark gibt es ebenfalls entsprechende Pläne. Bis dahin sollen auch die Fahrzeuge mit Wechsel-Akkus von Renault/Nissan serienreif sein und in nennenswerter Stückzahl gefertigt werden.

Damit sich der Aufbau einer flächendeckenden Wechsel-Infrastruktur langfristig und in größeren Ländern lohnt, müssen außer Renault/Nissan noch weitere Autohersteller dem Better Place-Projekt beitreten. Und genau das ist der Haken. Denn seit der Anfang 2008 verkündeten Kooperation mit dem französisch-japanischen Unternehmen konnte sich bisher kein weiterer Produzent für den Wechselgedanken erwärmen. Die Sorgen der Hersteller liegen in erster Linie in der Standardisierung des Akkus begründet.

Die PKW-Batterie muss von unten zugänglich sein

Denn selbst wenn mit drei oder fünf unterschiedlichen Batteriegrößen gearbeitet wird, wären massive Vorgaben für den Aufbau eines Fahrzeuges die Folge. Bedenken, die Agassi zerstreuen will: "Wir nehmen gern jede Batterieform oder -größe in unser Wechselkonzept auf. Die Einheitsbatterie für alle Fahrzeuge soll es nicht geben." Nur von unten zugänglich muss die Batterie sein. Aber bei einem Gewicht von mehreren Zentnern sieht er schon aus Gründen der Sicherheit und Fahrdynamik keine Alternative zum Fahrzeugboden. Allerdings fürchten die Hersteller auch Umsatz- und Know-how-Verluste, wenn das Thema Batterie komplett von einer externen Firma übernommen wird.

Schließlich hängen Leistungsvermögen und Reichweite eines Fahrzeugs maßgeblich vom Akku ab, und da will man den eigenen Entwicklungstrieb nicht bremsen. Dennoch strahlt Agassi Zuversicht aus. Auf den Pioniermärkten Israel und Dänemark sieht er E-Autos mit festen Batterien im Nachteil und glaubt, dass die Kunden zu Modellen mit Wechseltechnik greifen, wodurch viele Hersteller ihr Zögern aufgeben und in der zweiten Generation die Tauschidee aufnehmen werden. Bleibt abzuwarten, ob er recht hat. Sonst könnte der Wikipedia- Eintrag im Jahr 2020 beim Stichwort Akku-Wechselstation auch über einen großen Flop berichten.

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