Wettrennen der Elektro-Autos

Die Auto-Industrie steht unter Strom. Neuester Coup im Kampf um den effizientesten Elektro-Antrieb: Turbinen-Technik aus Israel. Europa fördert im großen Stil die Elektro-Visionen. Deutschland versucht fieberhaft aufzuholen.

Noch vor einigen Jahren galten Elektro-Autos als nicht marktreif. Die Batterien seien zu schwer, die Reichweiten zu kurz, die Leistung zu niedrig, die Kosten zu hoch – die Liste der Gegenargumente war lang. Steigende Benzinpreise, Umweltauflagen und technische Innovationen haben das Image des E-Mobils grundlegend verändert. Spätestens seit diesem Jahr ist ein globaler Wettbewerb um die Technologie entbrannt. Für die Mehrheit der Experten geht es um die Zukunft der Mobilität. Wer heute den Durchbruch schafft, könnte in 10 bis 20 Jahren einen riesigen Markt dominieren.

Unternehmen aus Europa, Japan und Israel versuchen derzeit den entscheidenden technologischen Vorsprung zu erzielen. So werden On-Board-Ladegeräte und Hochleistungs-Akkus immer aufwendiger erprobt, immer mehr Investoren drängen auf den Zukunftsmarkt.

Hybrid-Technologie: Turbine statt Benzinmotor

Der jüngste Coup: Das israelische Start Up ETV Motors investiert 8,4 Millionen Euro in die Erforschung der "Hochleistungs-Mirco-Jet-Turbine" für den Antrieb eines Hybrid-Autos. Die Energie der Mikro-Turbine wird nicht auf die Räder übersetzt, sondern lädt den Akku auf.  Der herkömmliche Verbrennungsmotor in Hybrid-Autos wird durch die Turbine ersetzt. Im Gegensatz zu turbinengetriebenen Autos der Vergangenheit soll sich der ETV Prototyp flüsterleise auf der Straße bewegen. Die Turbine kann mit diversen Biokraftstoffen als auch mit normalem Diesel oder mit Benzin angetrieben werden. ETV verspricht, die Technologie werde billiger und effizienter sein als die heutigen Hybrid-Systeme. 

Getestet wird die Technologie auf Basis des meistverkauften Hybrid-Autos der Welt, dem Toyota Prius. Bisher sind im Prius ein herkömmlicher Verbrennungsmotor und ein Elektro-Antrieb gekoppelt.

Ganz neu ist die Idee eines Turbinenantriebs für Hybrid-Autos zwar nicht, doch ETV Motors drängt erklärtermaßen mit der Technologie auf den Massenmarkt. Das Auto soll mit einer Batterie-Ladung eine Reichweite von 60-80 km erreichen. Bereits 2010 soll das ETV-Auto marktreif sein. 

Die Mikro-Turbine zur Stromerzeugung entwickelt ETV nach eigenen Angaben in Zusammenarbeit mit einem Luftfahrt-Unternehmen – mit welchem bleibt noch geheim.

Israel ist Pionier

Israel nimmt eine weltweit führende Rolle bei der Erforschung und Entwicklung des Elektro-Autos ein. Die kalifornische Firma Better Place erbrobt hier derzeit vier Elektro-Autos im Langzeit-Test. Bis 2011 will man ein Netz von 150.000 Ladestationen aufbauen. Hierfür stehen seit 2007 insgesamt 140 Millionen Euro Venture-Kapital bereit.

Mit an Bord sind die Partner Renault und Nissan, die in den kommenden Jahren den europäischen und japanischen Markt erobern wollen. Einen Prototyp  präsentierte Renault bereits im Mai 2008 in Tel Aviv. Ende 2010 soll der Verkauf in Japan und den USA beginnen. Die kurze Entwicklungszeit zeigt, wie sich der Wettlauf um die Elektro-Mobilität beschleunigt hat. Die Serienproduktion und die globale Markteinführung sind für 2012 angepeilt.

Im kommenden Jahr planen Renault und Nissan groß angelegte Tests in Paris und Mailand. Der französische Strom-Riese EDF wird in Paris zugleich ein Netz von Ladestationen erproben. 

Die Unternehmens-Allianz Nissan-Renault und EDF teilten in einer Erklärung mit, hundert Autos würden ab September 2010 von Privatpersonen, Unternehmen und Behörden getestet. Jüngst hat der Autovermieter Europcar angekündigt, ab 2010 Elektro-Autos von Nissan-Renault in seine Flotte aufzunehmen, also vor der weltweiten Markteinführung der Modelle. Vermieten will Europcar die Elektro-Autos u. a. in Deutschland, Frankreich und Großbritannien.

Japaner weit vorne

Der Hybrid-Pionier Toyota ist schon einen Schritt weiter. 500 reine Elektro-Autos, so genannte Plug-In-Modelle, die an die Steckdose müssen, wollen die Japaner schon Ende 2009 mit Leasing-Verträgen auf die Strasse bringen. Sie sollen eine Reichweite von 20-30 Kilometern erreichen, wären also für den Einsatz im Stadtverkehr hinreichend geeignet.

Mitsubishi hat bereits Anfang Juni 2009 die Serienproduktion des Elektro-Autos i-MiEV aufgenommen. Die ersten Fahrzeuge sollen im Juli in Japan ausgeliefert werden und gehen zuächst an Unternehmen und Behörden. Bis im Frühjahr 2010 der Verkauf an Privatpersonen losgeht, sollen 1400 Modelle unterwegs sein. Der i-MiEV soll eine Spitzengeschwindigkeit von 130 km/h erreichen, und 160 Kilometer weit fahren können.

Der insolvenzbedrohte US-Autokonzern General Motors (GM) setzt derweil seine ganze Hoffnung auf das Elektro-Auto Chevy Volt, das Ende 2010 auf den Markt kommen soll. 

Die Batterie ist der Schlüssel

Größtes Sorgenkind der Stromvisionäre war bislang die Batterietechnik. Als entscheidend galt bislang die Frage, ob leistungsstarke Lithium-Ionen-Akkus, bekannt aus Handys und Laptops, den Belastungen in Elektro-Autos standhalten. Bislang galt der Dauereinsatz der Batterien im Strassenverkehr als störungsanfällig, die Batterien selbst als zu teuer. Auch das Problem der kurzen Lebensdauer der Akkus ist noch nicht gelöst.

Für Arieh Meitav, den Chef-Entwickler von ETV Motors, ist eine höhere Dichte der Batterien der entscheidende Schlüssel für den Durchbruch. ETV setzt auf Batterien, die auf Lithium-Mangan-Nickel-Oxid basieren.

Sie sollen die ersten Batterien mit 4,7 Volt-Zellen sein. Lithium-Ionen Akkus bestanden nur aus 3,7 Volt-Zellen. Laut ETV will man kleinere Batterien mit höherer Reichweite und längerer Lebensdsdauer bieten. Die Autoindustrie darf gespannt sein – wie sie oft im globalen Wettlauf um den besten Akku.

ETV Motors Arnold Roth sagte, man werde das entwickelte System entweder selbst herstellen oder größeren Unternehmen die Lizenz hierfür anbieten. Führende Anbieter hätten bereits Interesse angemeldet.

Europäische Unterstützung

Die politische Unterstützung für umweltfreundliche Verkehrsmittel ist auf EU-Ebene stetig gewachsen. In einem Konjunktur-Paket der EU von 2008 sind 5 Milliarden Euro für die Green Car Initiative (Euractiv, vom 27. November 2008) vorgesehen. Die US-Regierung unter Führung von Präsident Obama übt zugleich Druck auf die US-Autobauer aus, die bei sauberen Antriebs-Technologien eine Führungsrolle zu übernehmen, um aus der schweren Krise herauszukommen. 

Der EU-Plan unterstützt die Erforschung der Elektro- und Hybridautos, fördert aber auch die Hydrogen- und Brennstoffzellentechnologie. Batterien mit hoher Dichte gelten als Schlüssel, damit Elektroantriebe mit Benzinmotoren konkurrieren können. 

Anfang des Jahres hat der EU-Kommissar für Wissenschaft und Forschung, Janez Poto?nik, die Autoindustrie aufgefordert, umsetzbare Lösungen für die Umstellung des europäischen Verkehrswesens auf Elektroantriebe zu entwickeln (EURACTIV vom 27. Januar 2009).  

Deutschland will aufholen

Deutschen Autokonzernen wird vorgeworfen, den Trend zum Elektro-Antrieb lange Zeit verschlafen zu haben. Inzwischen haben alle Unternehmen Prototypen oder zumindest Pläne zur Elektrifizierung vorgestellt. So bezeichnet etwa VW Elektromotoren perspektisch als "perfekten Antrieb". Selbst den Porsche-Geländewagen "Cayenne", der bislang als Sinnbild eines spritfressenden Klimakillers galt, soll es in der kommenden Generation als Hybrid-Auto geben. 

Auch mit Blick auf die Batterie-Technologie haben sich die deutschen Anbieter in Stellung gebracht. Ab 2011 wird der deutsche Batteriehersteller Li-Tec die erste Serienfertigung von Lithium-Ionen-Akkus für Elektroautos im sächsischen Kamenz aufnehmen. Li-Tec ist ein Joint-Venture des Essener Mischkonzerns Evonik Industries und des Auto-Konzerns Daimler. Daimler will die gefertigten Akkus ab 2012 in seinen Smart-Modellen einsetzen, die dann eine Reichweite von 200 Kilometern und eine Spitzengeschwindigkeit von 120 km/h bieten sollen. Audi prüft derweil in die Partnerschaft einzusteigen.

Evonik verfügt in der Batterie-Technologie über wichtige Patente. Bislang schmolzen Lithium-Ionen-Akkus bei 140 Grad Celsius und galten daher als kaum autotauglich. Mit einer von Evonik entwickelten Keramik-Membran soll sich die Hitzebeständigkeit auf 700 Grad erhöhen. Damit ist Evonik eines der wenigen europäischen Unternehmen, das sich in der harten Konkurrenz mit japanischen Batterie-Herstellern Chancen ausrechnet.

Der Autozulieferer Bosch ist in der Batterieforschung eine Partnerschaft mit dem sürdkoreanischen Elektronik-Konzern Samsung eingegangen.

VW kooperiert mit dem japanischen Konzernen Sanyo (Batterie) und Toshiba (Elektro-Antriebe) sowie mit der chinesischen Firma BYD.

Förderungen und Feldversuche

Deutschland soll den Planungen der Bundesregierung nach zum Leitmarkt der Elektromobilität werden. Zwischen 2009-2011 stehen für die Entwicklung 500 Millionen Euro aus dem zweiten Konjunkturpaket zur Verfügung. Ingesamt fördert Deutschland die Technologie mit 700 Millionen Euro. Das Ziel: Bis 2020 sollen in Deutschland eine Million Elektroautos und Hybrid-Fahrzeuge auf den Straßen sein.

Ende Juni 2009 hat in Berlin ein 6-monatiger Flottenversuch mit 50 Elektro-Autos der BMW-Marke Mini begonnen. Kooperationspartner sind der Stromkonzern Vattenfall und das Bundesumweltministerium.

Zugleich testen Daimler und der Energiekonzern RWE in der Hauptstadt Elektro-Fahrzeuge und Ladestationen im alltäglichen Gebrauch.

Schulterschluss mit Frankreich – keine rivalisierenden Standards

Im März 2009 vereinbarten Bundeskanzlerin Merkel und Staatspräsident Sarkozy die Gründung der deutsch-französischen "Arbeitsgruppe Automobil" (Siehe EURACTIV.de vom 11. Mai 2009).  Die Arbeitsgruppe soll die Entwicklung und Markteinführung von Elektro-Autos fördern.

Grundgedanke ist, rivalisierende technische Standards zu vermeiden und Pilotprojekte abzustimmen. Standards sind beispielsweise für den Ladevorgang der Elektroautos notwendig, um den grenzüberschreitenden Verkehr zu ermöglichen.

awr

Nächste Schritte

September 2009: Renault-Nissan testet seine Elektroautos in Paris und Mailand. 
September 2009: Renault stellt drei elektrische Fahrzeuge auf der Frankfurter Automobilmesse vor.
Ende 2010: GM will den Volt einführen, ebenfalls ein turbinengetriebenes Elerkto-Auto.
Ende 2010: Renault will den Verkauf von Elektro-Autos starten
2012: Renault-Nissan wollen die Serienproduktion von Elektrofahrzeugen beginnen. 

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