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Gewähltes Tag eMobility
Immer mehr Autos fahren elektrisch …
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… aber mit unterschiedlichen Batterie-Konzepten
2011 wird in die deutsche Automobilgeschichte als das Jahr der ersten marktfähigen Elektroautos eingehen. Der iMiev von Mitsubishi, der Opel Ampera und vier Modelle von Renault starten verkaufstechnisch durch. Zusammen mit den Elektromobilen der amerikanischen Tesla Motors und dem Modell der taiwanischen Luxgen – das allerdings in Deutschland noch nicht verkauft wird – stellen wir E-Modelle vor allem im Hinblick auf die unterschiedlichen Batterie-Lösungen vor.
Link-Empfehlungen der Redaktion zu weiterführenden Informationen:
- Forschungsschwerpunkt Elektromobilität und Forschungsfahrzeug FreccO Fraunhofer-Gesellschaft – Link
- Competence E des KIT – Link
- Elektromobilität bei Renault – Link
- Infineon zur Elektromobilität – Link
- Webseite des Opel Ampera – Link
- Daimler zu elektrischen Antrieben – Link
- Konzept i von BMW – Link
Mehr zum Inhalt des Videos:
Das Spektrum der technischen Lösungen für Lithium-Ionen-Batterien im Fahrzeug ist breit: Die amerikanische Tesla, Pionier der E-Mobilität, nutzt für ihre Fahrzeuge handelsübliche Lithium-Ionen-Batterien, wie sie in PCs zum Einsatz kommen. Rund 6800 solcher kleiner, gewickelter Zellen sind in einem Fahrzeug untergebracht. Der neue Ampera von Opel dagegen, seit November 2011 in Deutschland zu kaufen, setzt auf leistungsstarke und neuartige Lithium-Ionen-Zellen und benötigt nur noch 288 flache Einzelzellen. Aber nicht nur die Leistungsstärke, auch das chemische Innenleben unterscheidet sich bei den Batterietypen, die heute für E-Fahrzeuge zum Einsatz kommen. Noch ist der Lithium-Ionen-Akku der zweiten Generation ein weltweites Experimentierfeld, es geht auch um die weltweite Technologieführerschaft.
Alle Experten, ganz gleich, welchen Lithium-Ionen-Typ sie präferieren, eint eine gemeinsame, noch unbeantwortete Frage: Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Zellen ist die große Unbekannte. Jahrelanger Dauereinsatz bei Wind und Wetter war bisher für Lithium-Ionen-Akkus nicht erforderlich. Im PC-Bereich, wo die Technologie seit Jahren bewährt ist, gilt eine Lebensdauer von ein bis zwei Jahren als Standard. Automobil-Batterien müssen da länger leben. Niemand weiß heute, ob sie diese erforderliche Leistung auch wirklich erbringen. Wer heute als Hersteller ein Elektroauto im Markt anbietet, muss sich deshalb mit erheblichen Rückstellungen gegen Kundenprotest absichern. Von Sicherheitsaspekten der hochexplosiven Batterietechnik ganz zu schweigen, die beispielsweise den Marktstart des Opel Ampera in Deutschland etwas unruhig verlaufen lassen.
Renault hat für seine vier Modelle, die zur Jahreswende auch in den deutschen Markt kommen, aus der Not eine Tugend gemacht und mit der Ungewissheit in Sachen Haltbarkeit ein Geschäftsmodell entwickelt. Die Franzosen setzen auf ein bisher unbekanntes Modell: Autokauf samt Leasing der Batterie. Sie kann an Wechselstationen rasch ausgetauscht werden. Experten verweisen allerdings darauf, dass das Leasing-Konzept bei größer werdendem Markt mit typen-verschiedenen Batterien zunehmend schwierig wird. Denn anders als beim PC werden wir auf Sicht wahrscheinlich keine weltweit standardisierte Lithium-Ionen-Batterie bekommen. Schon heute gibt es eine bunte Vielfalt unterschiedlicher Zellchemie vor allem im Kathodenmaterial – und ein weltweites Rennen um die Marktführerschaft.
© mce mediacomeurope GmbH 2011
Wärmedämmung für den „smart forvision”
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Infomercial der BASF SE
Daimler und BASF haben auf der Internationalen Automobilausstellung 2011 ein Konzeptfahrzeug mit einer ganzheitlichen Perspektive für Elektromobilität vorgestellt. Ergebnis der technologisch-innovativen Zusammenarbeit ist der „smart forvision“, bei dem besonderes Augenmerk auf die Themen Energieeffizienz, Temperaturmanagement und Leichtbau gelegt wurde. Er zeigt etliche bisher im Autobau nicht eingesetzte Komponenten, die vor allem der Erhöhung der Reichweite des E-Autos dienen.
In diesem kreativ gestalteten Video stellt BASF einen extrem leichten Hochleistungsdämmstoff vor, der hilft, das Gewicht der Fahrzeuge deutlich zu senken und gleichzeitig einen Beitrag zum ganzheitlichen Temperaturmanagement zu leisten. Die von BASF neu entwickelten dünnen Dämmplatten bestehen aus mikroskopisch kleinen dicht gepackten Kugeln, sie leisten dabei ebensoviel wie um ein Mehrfaches dickere herkömmliche Schaumstoffplatten und verringern auf diese Weise das Fahrzeuggewicht. Die Gewichtsreduzierung gilt als wesentliche Stellgröße, um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Im „smart forvision“ sind darüber hinaus noch weitere ideenreiche Effizienz-Konzepte vorgestellt worden, etwa Solarzellen und energiesparende OLEDs im Dach des visionären Smart. Weiter ersetzen Verbundmaterialien für den sogenannten multifunktionalen Leichtbau die bisher verwendeten schweren Metallbauteile für das Chassis.
Automobilhersteller Daimler und Zulieferer BASF wollen mit der Zusammenlegung ihrer Aktivitäten im Bereich Elektromobilität mit Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten dazu beitragen, Elektroautos schneller in den Alltag zu bringen.
© BASF SE 2011
Wettlauf um die Mobilität der Zukunft
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Infomercial der BASF SE
Elektromobilität ist im Trend. Erhebliche Forschungsanstrengungen werden derzeit unternommen, um die Technologie für den Markt wettbewerbsfähig zu machen. Ein zentraler Faktor: die Lithium-Ionen-Batterie. Das Konsortium HE-Lion unter der Federführung der BASF arbeitet an ihrer Weiterentwicklung.
Während die aktuelle erste und zweite Generation der Lithium-Ionen-Batterien bereits in Laptops, Smartphones oder Kameras verwendet wird, muss für die dritte und vierte Generation ein neues und stabileres System entwickelt werden. Entscheidend für den Erfolg der neuen Batterien sind hohe Sicherheit, hohe Kapazität, eine lange Lebensdauer und ein erschwinglicher Preis. Angestrebt wird eine zwei- bis fünfmal so hohe Energiedichte wie in bisher bekannten Batteriesystemen. Diese sollen es – basierend auf heutigen Serienmodellen – ermöglichen, dass die Reichweite einer Batterieladung nicht wie heute nach fünfzig Kilometern, sondern erst nach zweihundert Kilometern endet.
In diesem Infomercial stellt BASF das Projekt HE-Lion vor. Gemeinsam mit Partnern werden im miniaturisierten Maßstab unterschiedliche Materialien für Lithium-Ionen-Batterien im Labor getestet, die neben der Lebensdauer vor allem die Batteriekapazität erhöhen sollen. In den kommenden fünf Jahren will die BASF einen dreistelligen Millionenbetrag in das Thema Batterien investieren. Darunter fallen Forschungsaktivitäten zur Optimierung der Lithium-Ionen-Technologie, Ziel ist aber auch die Entwicklung völlig neuer Batteriekonzepte.
© BASF SE 2011
eMobility: Autobranche vor dem Umbruch?
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Interview mit Prof. Dr. Jochen Kreusel, Präsidiums-Mitglied VDE
Nach einer im Oktober 2010 veröffentlichten Studie von McKinsey, die das Beratungs-Unternehmen für das Magazin Wirtschafts-Woche machte, hat sich China beim Thema eMobility rasant auf den dritten Platz vorgeschoben. Bei der Analyse vor drei Monaten lag China noch auf Platz sieben. Damit hat das Reich der Mitte gleichgezogen mit Deutschland. Angeführt wird die Liste von den USA, Frankreich liegt nach diesem Index mit großem Abstand auf Platz zwei. Deutschlands illustre Automobil-Bauer sind also in Sachen Elektromobilität alles andere als industrielle Avantgarde, sondern haben Nachholbedarf. Andererseits wittern Branchenriesen aus der Elektrotechnik eine Chance auf neues Geschäft. Das hat auch der Verband der Elektroindustrie erkannt. Der VDE lädt am 9. bis 11. November 2010 in Leipzig zum großen Branchentreff eMobility – mehr als 1500 Teilnehmer werden erwartet, die sich zu relevanten Themen wie Fahrzeugtechnik, Infrastruktur und Verkehrsmanagement austauschen.
In diesem Experten-Interview von HYPERRAUM.TV spricht Susanne Päch im Vorfeld des Leipziger Elektro-Mobilitäts-Gipfels mit Prof. Dr. Kreusel aus dem Präsidium des VDE über die technologischen Herausforderungen im Bereich eMobility und die sich abzeichnenden Veränderungen in der Kfz-Branche.
© mce mediacomeurope GmbH 2010
eMobility – Elektro-Fahrzeuge als Ultima Ratio
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Bis 2020 eine Million E-Autos auf Deutschlands Straßen?
Das Automobil – seit hundert Jahren auf den Straßen der Welt zu Hause, steht möglicherweise vor einer Revolution. Nicht zuletzt dank der dramatisch gestiegenen Ölpreise kommt das Konzept des Elektroautos wieder in Mode. Leise ist es, zugleich auch umweltschonend, aber auch noch teuer. Aber der Preis ist nicht die einzige Hürde, die auf dem Weg zum Elektroantrieb steht. E-Autos erfordern auch ein komplett neues Tanknetz mit anderen Tankmodalitäten, da der vergleichsweise lange Ladevorgang ein Stop and Go an der Tankstelle wie heute nicht zulässt. Weltweit hat dennoch ein Entwicklungswettkampf um den Zukunftsmarkt Elektroauto begonnen. Auch die deutsche Industrie steigt jetzt – reichlich spät – in den weltweiten E-Trend ein. Die Bundesregierung fordert gar eine Million Elektro-Fahrzeuge bis 2020 auf Deutschlands Straßen. Bei der Entwicklung der Fahrzeuge bildet die optimierte Speicherung des Stroms eine zentrale Komponente. Batterien verteuern sich in der Herstellung allerdings erheblich, wenn die Reichweite von E-Fahrzeugen verbessert werden soll, wie der Verband der Elektroindustrie VDE in einer jüngst veröffentlichten Studie berichtet. Am 8. und 9. November 2010 wird der VDE übrigens in Leipzig einen großen Kongress veranstalten. Rund 1500 Experten werden erwartet, die über „E-Mobility: Technologien – Infrastruktur – Märkte“ diskutieren, und dabei Innovationen und Strategien für die Zukunft der mobilen Gesellschaft präsentieren wollen.
© mce mediacomeurope GmbH 2010
Meisterwerk der Technik: die “Elektrische Viktoria”
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Nachbau des ersten E-Mobils von Siemens aus dem Jahr 1905
Steigende Ölpreise und das wachsende Umweltbewußtsein haben das elektrisch betriebene Fahrzeug heute als Trendsetter etabliert. Elektroautos könnten das Fortbewegungsmittel der Zukunft werden. Doch wer glaubt, das Elektrofahrzeug sei eine Invention des 21. Jahrhunderts, der irrt gewaltig. Schon vor über hundert Jahren sah man Elektromobile auf den Straßen der deutschen Hauptstadt. In Zeiten, in denen Pferdekutschen für die Beförderung in Städten üblich waren, entwickelte kein geringerer als der große Erfinder Werner von Siemens elektrisch angetriebene Fahrzeuge. Seine “Elektrische Viktoria” aus dem Jahr 1905, eine Ingenieurleistung der Extraklasse, diente damals als elegantes Hoteltaxi. In einem aufwändigen Restaurierungs-Projekt hat Siemens das historische Meisterwerk des Firmengründers wieder fahrbar gemacht.
© Siemens AG 2010
