Die vor wenigen Monaten eingeführte Kaufprämie macht Elektroautos in Deutschland zwar preislich attraktiver. Ein zentrales Argument gegen den Kauf bleibt jedoch bestehen: ihre vergleichsweise niedrige Reichweite. Einer Erhöhung der Reichweite steht nach einer Studie der Managementberatung Horváth & Partners aktuell noch das hohe Gewicht der Batterie im Weg. Doch das könnte sich bald ändern.
Rund 15 Kilowattstunden (kWh) braucht ein durchschnittliches rein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug laut Herstellerangaben momentan, um 100 Kilometer weit zu fahren. Um die dafür benötigte Energie zu speichern, ist der Studie zufolge eine Batterie mit knapp 160 Kilogramm notwendig. Aktuelle Elektroauto-Modelle tragen Batteriegewichte zwischen 200 und 300 Kilogramm mit sich, das reichweitenstärkste Modell, das Tesla Model S, kommt auf ein Batteriegewicht von etwa 750 Kilogramm und auf eine Reichweite von bis 600 Kilometer.
Während auf der einen Seite der Preis für Elektrobatterien in den letzten Jahren deutlich gesunken ist, hat sich bei aller technischen Entwicklung das benötigte Gewicht kaum verändert. Die Schlüsselkennzahl, Wattstunde pro Kilogramm (Wh/kg), lag bei den Modellen aus dem Jahr 2012 bei 86. Bis 2015 hat sich der durchschnittliche Wert aller in Deutschland neu zugelassenen Modelle auf 94 Wh/kg verbessert, ein Plus von gerade einmal zehn Prozent.
Bis zu 300 Wh/kg wären möglich
„Würde sich die Anzahl Wattstunden, die auf ein Kilogramm Batterie gebündelt werden kann, so entwickeln wie in den letzten drei Jahren, dann wäre ein durchschnittlicher Stromer 2020 mit einer Batterie ausgestattet, die 105 Wh/kg leistet“, so Studienleiter Dr. Oliver Greiner, Partner bei Horváth & Partners. „Ein heutiges durchschnittliches Elektrofahrzeug würde, um 100 Kilometer weit zu fahren, rund 145 Kilogramm einer solchen Batterie benötigten – statt den aktuellen 160 Kilogramm. Ein kaum nennenswerter Unterschied und kein wirklich starker Impuls für den Durchbruch der Elektromobilität in Deutschland“, so Greiner weiter.
Es sei aber zu erwarten, dass es hier in den kommenden Jahren zu größeren Veränderungen kommt. Schon die aktuell vorherrschende Lithium-Ionen-Technologie könnte laut Experten Energiedichten bis etwa 300 Wh/kg erreichen. Darüber hinaus wird weltweit nach Alternativen gesucht. Neue Zelltechnologien entstehen beispielsweise auf der Basis von Lithium-Schwefel-Batterien, Natrium-Ionen-Batterien oder Festkörperbatterien. Im August berichtete das MIT von neu entwickelten Lithium-Metall-Batterien, welche die doppelte Energiedichte im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus aufweisen und damit bei gleichem Gewicht doppelt so lange halten sollen, d. h. mit einer Ladung die doppelte Reichweite ermöglichen.
Dr.-Ing. Klaus D. Beccu meint
Die Anbeter der CO2-Vermeidung durch das E-Auto sollten sich mal klar machen, dass bei einem 0.8% Anteil am weltweiten Auto-Fuhrpark der dadurch erzeugte Gewinn an Luftverschmutzung wirklich eine sehr untergeordnete Rolle spielt.
S EDE meint
Sehr geehrter Dr.-Ing. Klaus D. Beccu,
das beste Beispiel ist doch die Photovoltaik. Im Jahr 2001 mit über 60 Eurocent Einspeisung eines der teuersten Energieformen. Im Jahr 2016, also 15 Jahre später wird in der MENA-Region ein Photovoltailkpark gebaut, der Eingespeiste Strom kostet 2,49 Eurocent. In Deutschland kann man zwischen 6-9 Eurocent Strom produzieren. Dasselbe ist auch bei Elektroautos. Durch die Massenproduktion werden die Autos immer preiswerter. Somit werden die Stromfahrzeuge in den nächsten Jahren bei den Neuzulassungen die Explosioner oder auch Verbrenner genannt überholen. Zuerst in Norwegen, Dann in den Niederlanden und Österreich aber auch in Deutschland und USA. Jede weite Strecke beginnt mit dem ersten Schritt. Schon bald wird der Anteil bei 5% liegen und kurze Zeit später bei 50%. Ihre Argumente mit der Momentaufnahme kann ich nicht Folgen, weil dann sich nie was ändern würde. Die Stromerzeugung mit Photovoltaik zeigt uns, dass es möglich ist, einen Wechsel herbei zu führen innerhalb kürzester Zeit. Und wenn nicht wir reichen Europäer, wer dann? Wie dramatisch der CO2 Ausstoß ist zeigt dieser Vortrag von Prof. Dr. Volker Quaschinger
https://www.youtube.com/watch?v=pgmPy_IORlk
Fritz! meint
Im Stadtverkehr und auf der Landstraße kürzt sich das Mehr-Gewicht quasi raus. Das, was ein E-Auto beim beschleunigen mehr vebraucht (Massenträgheit), gewinnt es mit kleinen Verlusten beim Verzögern auch wieder (immer noch Massenträgheit) beim bremsen/rekuperieren. Nur auf der Autobahn ist dem nicht so, da ist der cw-Wert entscheidend.
Das Akku-Gewicht ist mit Sicherheit NICHT das primäre Problem der E-Autos. Es ist eins, aber vorher kommen noch Preis, Schnellladefähigkeit und -möglichkeit und Design/praktikabilität.
Leonardtronic meint
BMW, VW, DB behaupten nun jetzt auch dass ab 2020 400 km Reichweite normal sein wird. Und nun die Superexperten die nur im Ledersessel sitzen sagen dass es nicht gehen soll.
Wer von beiden Seiten lügt mehr?
Wir alle hier wissen dass es schon heute möglich ist bei Tesla und ab 2017 auch bei Opel.
Landmark meint
genau das.
Landmark meint
liebe Redaktion, dieser Artikel ist schlecht, er unterstützt die Lobbyarbeit gegen die E Mobilität. verstehe nicht warum Ihr sowas macht, denn Information ist keine enthalten.
Anderes Thema:
Ich bin jeden Tag auf dieser Seite, gute Arbeit von euch. Danke und freue mich schon auf Morgen….
Redaktion meint
Danke für Kritik & Lob! Wir sind nicht unbedingt mit jeder Studie oder Prognose einverstanden, möchten aber weiter ein möglichst breites Themen- und Meinungs-Feld bieten. In den Kommentaren können strittige Thesen dann „auseinandergenommen“ werden…!
VG
TL | ecomento.de
Dr.-Ing. Klaus D. Beccu meint
Leser Landmark hält die Darstellung objektiver Daten der derzeitigen Batterietechnik offensichtlich für „SCHLECHT“. Das heisst ja wohl, er möchte sie – wie vielfach bereits anderweitig zu bemerken – lieber „unter den Teppich gekehrt “ sehen. – Bravo Ecomento.tv für Ihre wahrheitsgetreue Politik der Veröffentlichung aller Berichte.
Bübchen meint
Diese Wortwahl und die nicht vorhandenen Fakten lassen unschwer einen Troll erkennen…
Warum ärgere ich mich über meinen Tesla Model S ? Ich hätte ihn mir schon viel eher zulegen sollen.
S EDE meint
Was soll diese Diskussion? Das mittlerweile über 30 % SUV in unseren Städten herum fahren mit einem Gesamtgewicht von 2,5t und zwischen 10l Diesel oder 15l Benzin verbrauchen soll in Ordnung sein. Wenn aber die Elektroautos CO2 Neutral 1,5t wiegen, Verbrenner aber nur 1,35t, dann sind Elektroautos nicht mehr praktikabel? Das Gewicht spielt keine Rolle, solange die Energie CO2 Neutral erzeugt wurde. Ich fahre eine Zoe mit max. Gewicht von 1945kg, aber CO2 frei. Ein Renault Clio wiegt max. 1735kg und verbraucht 135g CO2 pro km. Was soll uns diese Aufstellung sagen?
Sie Ölindustrie ist mittlerweile dabei, die elektrische Mobilität zu bekämpfen, Sie zu belächeln war gestern. CO2 Neutral fahren geht nur elektrisch, Gewicht hin oder her. Akkus mit einer Reichweite von 400km in die Autos, danach billiger machen über Massenproduktion wie Verbrenner und der Kampf ist gewonnen.
Steff meint
Den Punkt hatten wir doch zur Genüge! Ein A7 oder Panamera wiegt um die 2t, ein Model S 2,1t. Hier wird suggeriert, es seien noch Entwicklungen abzuwarten, lächerlich. Das Gewicht ist kein Thema, der Preis muss sinken.
Wenn man denn unbedingt was untersuchen will, wie wärs mit: Vergleich der Feinstaub-Belastung zwischen E-und Öl-Mobil?
Wolfgang meint
Dann sollen die Deutschen mal über den Teich schauen, da gibt’s schon 140 bis 150 Wh/kg (bei Tesla). Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=8NwN01URKqc
Johann meint
oder nach Österreich, bis 240Wh/kg
das ganze mit einer Ladezeit von 18min für 80%
und entsprechend temperariert für eine lange Lebensdauer.
http://www.kreiselelectric.com/technologie
Dr.-Ing. Klaus D. Beccu meint
Wenn den Daten Glauben geschenkt werden kann, sollten sich einige Hersteller die Kreisel-Technik aus den Händen reissen. Das ist aber wohl nicht der Fall. Die Glaubwürdigkeit der Daten misst sich auch an den fragwürdigen Lebensdauer-Angaben von angeblich “ bis zu 400 000 km“ , denn es gibt derzeit keine zuverlässige Methode, die effektive Lebensdauer einer Li-Batterie zu ermitteln. In all den Langzeit-Angaben – auch bei Tesla – wird viel mit Extrapolation von Kurzzeit-Daten gespielt(sprich Phantasie).
Das Kernproblem der E-Mobilität via Batterietechnik ist und bleibt auch in Zukunft die lange Ladezeit im Vergleich zum Verbrenner oder auch zur künftigen FCV-Technik. Schnell-Ladung von Li-Ion Batterien verkürzt nachweislich die Lebensdauer.
Johann meint
Nach Medienberichten stehen sie mit mehreren deutschen Herstellern im engen Kontakt (DB, VW….), davon hört man in der Öffentlichkeit nur sehr wenig, das ist in der Branche so üblich.
Für die Umsetzung brauchen große Autohersteller immer etwas länger(2020), es hängt auch nicht nur davon ab, was technisch machbar ist und was es kostet, sondern es sind auch strategische /politische Entscheidungen wann und was auf dem Markt kommt.
Was sage ich den Besitzern von E – Autos, wenn das Nachfolgemodell statt 100km – 400km Reichweite hat??
Was passiert mit den Arbeitsplätzen, wenn statt den hoch komplexen Verbrennungsmotor und Getriebe wesentlich einfachere E – Motor verbaut werden??
Was werden da die mächtigen deutschen Betriebsräte sagen?
orinoco meint
Man sollte bei der Batterietechnik im Hinterkopf behalten, dass die persistent geringe Energiedichte ihren Grund hat. Wenn es so einfach wäre diese nach oben zu schrauben, dann hätte man das schon längst gemacht. Dem müssen also handfeste Probleme entgegen stehen. Die Natur setzt eben Grenzen. Vor allem soll ja auch nicht der gute Wirkungsgrad von ca. 80% und die Haltbarkeit signifikant runter gehen. Sicher soll das Ganze auch noch bleiben. Da sind dann ein paar Wh/kg mehr in einigen Jahren schon ein deutlicher Fortschritt angesichts der schwierigen Randbedingungen der Entwicklung.
Es ist viel wichtiger, dass die Batterien durch entsprechend automatisierte Massenfertigung günstiger werden. Ein paar Kilo Gewicht lassen sich woanders am Auto leichter einsparen, wenn es denn unbedingt sein muss. Das Gewicht geht in den Verbrauch ohnehin nur linear ein. Der Luftwiderstand dagegen quadratisch mit der Geschwindigkeit. Es gibt also noch viele andere Schrauben an denen gedreht werden kann, als unbedingt eine exorbitant höhere Energiedichte der Batterien.
Außerdem: wenn die Leute erst mal kapieren, dass sie mit deutlich weniger Reichweite in 90% aller Fahrten auskommen, dann reicht eben auch ein kleinerer Akku mit Schnellladefähigkeit für die restlichen 10% der Fahrten, statt unnötiges Gewicht durch die Gegend zu fahren. Also auch da besteht noch Optimierungspotential, das leichter zu erschließen ist.
tested meint
„Ein paar Kilo Gewicht lassen sich woanders am Auto leichter einsparen“,
wir reden hier bei verdoppelter Energiedichte von knapp 300-750Kg die man am Auto sparen müsste.
Und es macht wirklich keinen Sinn bei der jetzigen Energiedichte zu bleiben. Festkörperakkumulator sind ein ziemlich guter Ansatz.
Teilweise entfernt, bitte bleiben Sie sachlich. Danke, die Redaktion.
der Wartende meint
Wann ist den „bald“? Wenn ich richtig informiert bin, dauert es noch mindestens ein Jahrzehnt bis alternative Batterieversionen Marktreif sind.
McGybrush meint
In Tesla Zeitrechnung war das etwa 2010 als Prototypen.
In LKW Prototypen war das etwa so 2015
In der allgemeinen Automobilzeitrechnung dann wenn es nicht mehr anders geht. Geschätzt so 2025.
Also am Gewicht liegt es nicht. Funktioniert ja wie man sieht. Schwerere Auto verbrauchen erst mal mehr beim anfahren, aber sie rekuperieren dafür auch wieder mehr zurück beim bremsen.
tested meint
Fahrzeuge die mehr Gewicht auf den Rippen haben verbrauchen mehr. Über das rekupieren kann man einiges wieder holen, aber es geht dennoch weitaus mehr Energie durch Beschleunigung mit Gewicht verloren als durch rekupieren wieder gewonnen werden kann. Somit macht es Sinn leichter zu werden. Klar funktioniert es wie es ist aber je leichter desto besser.
Starkstrompilot meint
Die Mehrverbräuche liegen umgerechnet im 0,1 l Bereich.
Der Zoe braucht ca. 15, das Model S ca. 20 kWh. 1l Benzin enthält ca. 10 kWh Energie. Zoe braucht also ca. 1,5l Benzin, das Model S ca. 2,0 l.
Ich glaube, wir haben andere Probleme.
Die stinkenden Möhren auf unseren Straßen verbrauchen Unwiederbringliches in ganz anderen Größenordnungen.
Spritfahrzeuge haben ein Gewichtsproblem.
Dummerweise ist ein Verbrenner, allein damit er läuft, so verschwenderisch, dass sein Gewichtsproblem gar nicht mehr auffällt.
Dazu verbrauchen die Verbrenner einen Treibstoff, der so ziemlich der seltenste Stoff im gesamten bekannten Universum sein dürfte. Strom lässt sich mit jedem Stern auf jedem Planeten herstellen, egal wo im Universum.
Fossile Stoffe gibt’s bisher nur auf der Erde. Vielleicht sollten wir sie deshalb auch schnell verbrennen.
Ich glaub, dümmer geht’s nimmer.
Kurz gesagt, es ist völlig wurscht, was ein Elektroauto verbraucht. Es ist immer besser als ein Verbrenner. Übrigens, egal wie der Strom hergestellt wurde.
McGybrush meint
Würde auch sagen das ich mit einem 700kg Akku leben kann wenn er 90kWh hat dafür so billig bei der Erstbeschaffung ist das ich später auf 100km 5kW mehr verbrauche.
Landmark meint
was soll uns dieser Artikel sagen? Studie der Managementberatung Horváth & Partners, wer ist das? Müssen wohl echte Fachleute sein auf dem Sektor der Erdölindustrie. Es müssen eben vorgeschobene Gründe gefunden werden.
Beispiel: Firma Kreisel und VW eGolf ;-)
jens meint
Verstehe ihren Kommentar nicht? Die Hinterfragung von Wh/kG macht richtig Sinn. Nicht nur um auf das lästige mitschlörren von einer 3/4 Tonne Batterie hinzuweisen. Sondern man kann auch sehr gut den Entwicklungsgrad der Batterie ablesen. Und da tut sich Laut dem Bericht in den letzten Jahren überhaupt nichts…
Bübchen meint
Falsch, der Akku des Tesla P100D ist schon wieder besser als derjenige meines P90D. Das Gewicht des Akkus beträgt übrigens nicht 750 kg, sondern 600 kg. JB Straubel und sein Team, ebenso der Partner Panasonic werden sich mit Sicherheit nicht schlafen legen.