Der Hamburger Stromsysteme-Berater Ralf Dunker hat im Gespräch mit dem Spiegel für die Einführung von Wechselakku-Systemen für Elektroautos geworben. Diese würden „praktisch unendliche Reichweite“ ermöglichen und den Besitzern eines E-Autos stets die neueste Batterietechnik zur Verfügung stellen. Mercedes und BMW erteilten der Idee bereits eine Absage.
„Die Batteriemodule müssten dann nicht nur in Breite, Tiefe und in der Spannungslage standardisiert werden, sondern wir hätten auch nicht mehr die Freiheit, die Zellen parallel oder seriell zu schalten. Ganz zu schweigen von Garantie- und Haftungsfragen“, erklärte der E-Mobilitäts-Leiter von Mercedes-Benz Jürgen Schenk.
Untersuchungen hätten ergeben, dass Wechselakkus nicht zum Nutzungsprofil der Mercedes-Kunden passen, ergänzte Schenk – 90 Prozent aller Autofahrten betragen demnach weniger als 400 Kilometer. „An 50 Wochen im Jahr fährt der Autofahrer also weniger als diese Strecke“, so der Mercedes-Manager, „und selbst wenn er einmal weiter führe, würden dafür an den Autobahnen Schnelllader mit 100 Kilowatt Ladeleistung allemal reichen“.
Auch BMW hält nichts von Wechselakkus. Als Schwachpunkt einer solchen Lösung haben die Bayern unter anderem die Normierung der Batteriepakete ausgemacht. „Das wäre Planwirtschaft. Außerdem müssten viel zu viele Batterien bevorratet werden, weit mehr als es Elektroautos gibt“, so BMW-Batterieexperte Peter Lamp.
Erste Versuche sind gescheitert
Wechselakkus gelten vielen als Schlüssel für den Durchbruch von Elektroautos in den Massenmarkt: Mit ihnen, so die Argumentation, würden Probleme wie mangelnde Reichweite und lange Ladezeiten der Vergangenheit angehören – und E-Autos so komfortabel wie Verbrenner werden. Das Startup Better Place hat bereits vor zehn Jahren versucht, ein Netz an Wechselakku-Stationen aufzubauen, 2013 meldete das Unternehmen aber Insolvenz an. Auch Elektroauto-Pionier Tesla hat mit vergleichbaren Lösungen experimentiert, die Pläne aber wieder verworfen.
Der chinesische Stromer-Hersteller NIO lässt sich von der Kritik an Wechselakkus nicht beirren, das Startup will ab 2020 über 1100 Stück in China installieren. Ab 2023 sollen auch in Europa Wechselstationen errichtet werden. Der japanische Autogigant Toyota plant Medienberichten zufolge ebenfalls, Elektroautos mit austauschbaren Akkus anzubieten. Nach einer Meldung der japanischen Rundfunkgesellschaft NHK will Toyota Stadt-Stromer mit kleinen Akkukapazitäten mit solchen Systemen ausstatten.
Gogoro setzt bereits heute im großen Stil auf Stationen für den schnellen Batteriewechsel. In Asien und mittlerweile auch in Berlin zeigt das Unternehmen mit seinen Motorrollern, dass Austausch-Akkus im Alltag durchaus funktionieren können. Die kompakten Speicher mit 1,3 kWh Kapazität – unter der Sitzbank eines Rollers befinden sich jeweils zwei von ihnen – lassen sich in unter einer Minute für 90 Kilometer Reichweite wechseln.
Norbert Negraszus meint
Wenn das Auto ernsthaft ohne Verbrennungsmotor laufen soll, gibt es keinen Weg dran vorbei an schnellem Energienachschub. Gerade in Grosstädten haben die Leute selten eine eigene Garage zum Aufladen des Autos. Die Millionen Stellplätze an Ladesäulen kann es einfach nicht zusätzlich geben. Entweder Induktionsladung im ganzen Stadtgebiet (Magnetische Felder überall….will man das) oder austauschbare Batterien. Ich sehe kein Problem, ausser das der Lobbyisten. Irgendwann wird es Leute geben, die es uns vormachen. So wie man sich auf einen Diesel- oder Benzinstandard geeinigt hat wird es für bestimmte Fahrzeuge Batteriestandards geben. Komisch warum haben wir alle die selben 12 Volt Batterien im Auto? Das beste und sinnvollste System wird sich hoffentlich durchsetzen.
Ich fahre ein sehr leistungsfähiges 45er E-Bike mit einem nur 6 Kilogramm schwerem Akku (1kw/h) , die Temperatur habe ich immer im Blick , habe es noch nie geschafft den Akku bei Vollast über 80Grad Celsius zu erwärmen. Sollte der Akku eines Fremdherstellers aus einem Tauschsystem im Auto sitzen und gefährlich heiss werden (ein beliebtes Argument ist das fehlende oder nicht passende TEmperaturmanagement der Tauschakkus) , sollte die Leistung einfach runtergefahren werden. Temperatursensoren und Kühlmanagement kann man doch in jeden Akku einfach integrieren.
Wenn Akkus mal schlapp machen , sind es oft einzelne Zellen und nicht immer die ganze Batterie (zumindest bei den Fahrradakkus), was spricht dann dagegen, von vornherein in kleineren Einheiten zu denken und z.B. 3-5 Kw/h Akkus parallel zu schalten, im grunde genommen könnte man sie sogar mit der Hand selbst wec hseln und sich damit teure Batterietauschmaschinen sparen. Bei jedem E-bike gibt es Batterie, Steuergerät, Motor und Displays. Das Prinzip muss auf 4 Rädern nicht sehr viel komplizierter sein. Hätte man ein Chassis welches einen hohen Karbonanteil hat kommt man am Ende vielleicht sogar auf ein ähnliches Gewicht wie mit Verbrennungsmotor. Die 200-300 Kilo die man am Verbrennungsmotor, Treibstoff usw. spart werden nun durch die Batterien belegt. Diese werden sich im Laufe der Zeit auch ständig verbessern. D.h. man muss sich auf einen Standard einigen (z.B. 60 V oder 100 V…) Die immer leistungsfähigeren Batterien kommen nun in den Standardschacht , der so gross wie ein Persilkarton sein könnte. Es wird sicherlich einen Wettkampf zwischen verschiedenen Akkutypen geben (z.B.die verschiedenen Li Ionen Typen) . Das die _Autoelektronik sich darauf einstellen kann dürfte nicht schwer sein. Grosse Hersteller , die gern teure Autos verkaufen werden vielleicht auch auf den Zug aufspringen , wenn sie merken, dass eine STandardisierung funktionieren kann . Wenn man will lässt sich aus E-Autos schon jetzt eine alltagstaugliche Massenware machen. Vielleicht fängt man in kleinen Ländern wie Taiwan (50.000 E-Roller mit Tauschbatterien gibts ja schon dort) an und irgendwann gehts halt auch in grossen. In einem Bericht habe ich gesehen, dass die Schweizer Post schon seit ca 100 Jahren mit Elektrofahrzeugen die Post austrägt .
In Zukunft sehe ich ganz klar die Tankstellen vernetzt an den STrombörsen. Benzin nur noch für Oldtimer, Massenware Standardakkus wird das Geschäft schlechthin sein. Dass man einen schlechten Akku bekommen könnte im Tausch seines guten sehe ich nicht. Die Dinger werden elektronisch überprüft, da ist es nur schlecht möglich dem Kunden einen schlappen Akku anzudrehen. Sicherlich wird es besonders gute und vielleicht eher Massenakkus geben. Aber dass erneut Unternehmen wie Better Place an WEchselakkus scheitern heisst ja nicht , dass diese Systeme schlecht sind. Vielleicht hat ja auch nur wieder mal der Stärkere gesiegt. Eine Urlaubsfahrt über 1000 Kilometer werde ich in 20 Jahren unterbrechungsarm wie heute hinbekommen. (und ich wette dass es eher dem WEchselakku als dem Supercharger zu verdanken sein wird…)
Sepp meint
Ich finde Wechselakkus auch nicht praktikabel aber dieses Argument ist historisch interessant: „Als Schwachpunkt einer solchen Lösung haben die Bayern unter anderem die Normierung der Batteriepakete ausgemacht. -Das wäre Planwirtschaft“
Da bin ich aber froh, dass wir schon genormte Schienenabstände hatten, bevor solche Leute was zu sagen hatten.
Aber im Neoliberalismus ist „Planwirtschaft“ halt ein Riesen Argument – da müssen Kommunisten dahinterstecken!!!
Michael S. meint
Das Problem bei PKW ist ja nicht der Wechsel des Akku an sich. Viel mehr ist die Infrastruktur einfach zu aufwändig im Vergleich zu Schnellladesäulen.
Man braucht eine Art „Hebebühne“, auf der eine Positionierung des Wagens erfolgen muss. Dann den vollautomatischen Wechsel, das heißt bei allen Autos muss der Zugang zum Akku auch irgendwie standardisiert sein. Oder man hat etliche kleine Module, die natürlich durch die ganzen Gehäuse zusätzliches Gewicht bringen. Dann muss es ein Lager geben, dass auch genügend Platz für alle Tauschakkus bietet. Werden Die Akkus dann langsam und schonend geladen, braucht man viel Platz, wenn man sie schnell lädt, ist die Frage, ob der Aufwand gerechtfertigt ist im Vergleich zur Ladesäule. Dann muss jemand die zusätzlichen Akkus bezahlen, da ja in den Autos UND in der Station welche vorrätig sein müssen. Also da gibt es auf jeden Fall Lösungen für alles, keine Frage. Aber es gibt immer noch ein Problem:
Was ist die Daseinsberechtigung einer solchen Tausstation? Wodurch soll sie sich finanziell tragen? Der Nutzer kommt mit einem leeren Akku und geht mit einem vollen Akku. Das heißt, man kann letztlich nur den Strom verkaufen. Und selbst bei 100 kWh sind das bei gängigen Strompreisen nur 30€. Wer ist denn überhaupt bereit, regelmäßig mehr als das für das „nachtanken“ des Akkus auszugeben, wenn ich in der Mehrzahl der Fälle doch eher zu Hause oder beim Einkaufen an der Ladesäule für weniger auftanken kann, ohne Komfortverlust. Und dann mit Einführung von 350 kW Ladern und tendenziell weiter wachsenden Akkukapazitäten wird das auch für Fahrzeuge mit hohen Jahreskilometerleistungen kein Problem sein, einfach an der Ladesäule aufzutanken. Welche Einsatzfälle bleiben denn dann überhaupt noch für Tauschakkus?
Klaus Dehn meint
Bei den Wechselakkus geht es hauptsächlich um die Langstrecken, daher mal folgende Gedanken zu dem Thema.
In meiner perfekten E-Autowelt würden ca. 40kWh reichen.
Da kann ich dann im Winter 200km schaffen ohne zu frieren, im Sommer habe ich dann 300km. Und auf der Autobahn kann ich auch mal Strom geben wenn ich es eilig habe und muss nicht hinter LKW herschleichenen. Damit kann ich 95% aller Fahrten abdecken.
Wie man jetzt bei der neuen Zoe sieht, hat sich die Batteriekapazität fast verdoppelt bei gleicher Baugröße und Gewicht. Wenn die Entwicklung so weiter geht, könnte in naher Zukunft die Batterie bei gleicher Kapazität(40kWh)nochmals schrumpfen bei weniger Gewicht.
Damit hätte man dann Platz geschaffen im Unterboden für einen Wechselakku. Dieser Wechselakku würde auch ca. 40kWh haben. Diesen Wechselakku brauche ich aber nur für die restlichen 5% meiner Fahrten, also für Langstreckenfahrten. Da ich keine Lust habe an den sog. Schnellladesäulen zu stehen bzw. darauf zu warten bis eine frei wird, fahre ich einfach durch die nächste Wechselstation und lasse mir einen vollen Akku unter den Wagen kleben. Der reine Wechselvorgang dauert bekanntlich ca. eine Minute. Man rollt quasi im Schleichgang durch die Anlage und der Akku wird dabei getauscht. Kein Aussteigen, kein Kabelgewirr, kein im Regen stehen.
Es gibt nur eine Standardgröße für den Akku, weil dieser ja ausreichend ist für ca. 250 bis 300km Autobahn. Damit kann ich dann bei 3 oder 4 mal Wechseln von Nord nach Süd durch Deutschland düsen und kann auf die Wartesäulen sprich Schnellladesäulen, die auch nur bis zur 80%-Marke schnell laden, verzichten.
Diese Wechselakku sind nur in der Wechselstation aufladbar und im Auto wird nur daraus Energie abgeben. Bremsenergie wird nur in den internen Akku gespeichert. Das bedeutet während der Fahrt mit einem Wechselakku wird mein interner Akku aufgeladen.
Kurz vorm Reiseziel gebe ich den Akku wieder ab und düse mit dem Strom aus dem internen Akku weiter.
Die Wechselstationen werden von den großen Energieunternehmen betrieben. Die Lizenz dafür bekommen Sie aber nur in Gegenleistung auf den Verzicht weiterhin Kohlestrom zu produzieren. Die Wechselstation ist auch gleichzeitig für die von allen geforderte Regelleistung geeignet um das Stromnetz stabil zu halten. Die Wechselstationen können entlang der Autobahnen, an den Raststätten oder auch auf den Autohöfen stehen, die dann auch von den Bundesstraßen aus erreichbar wären, falls man den Akku für größere Überlandtouren braucht.
Wie oben erwähnt, fährt man durch die Wechselstation ohne zu halten. Das langsame Durchfahren übernimmt das autonome Auto um die Geschwindigkeit für den Wechselvorgang konstant zu halten.
Die Wechselstationen sind so gebaut, dass es zwei Einfahrten für Pkw, einen für Transporter, einen für Gespanne sprich Auto mit Wohnwagen oder Anhänger und Campingfahrzeuge gibt.
Durch die Länge der Halle sind gleichzeitig mehrere Fahrzeuge pro Spur in der Lage den Akku zu tauschen.
Mit den Jahren wird sich bei gleicher Baugröße der Wechselakkus die Speicherkapazität vergrößern, was den Kunden freuen dürfte.
Die Autobauer haben nicht mehr den Druck sich gegenseitig bei der Speichergröße des internen Akkus zu übertrumpfen. Was nützt einem denn der größte Akku, der 1000km Reichweite schafft, wenn ich diesen nicht schnell voll kriege, weil ich an der Ladesäule evtl. warten muss bis ein anderer seinen Wagen vollgeladen hat oder der erst nach seiner einstündigen Mittagspause nach seinem Wagen schaut. Da ist der Streit doch vorprogrammiert.
Der Wechselakku braucht nur eine Bauhöhe von ca. 10 cm.
Da die Autos ja immer größer werden, wäre es sogar möglich bei einem SUV oder Transporter gleich zwei Akkus übereinander von unten einzusetzen.
Und da bekanntlich für jeden der beruflich mit dem Auto unterwegs ist und Zeit gleich Geld bedeutet, können wir uns die Warteladerei ja für die Freizeit aufsparen. Sicherlich wird es auch noch Autos mit größeren Akkus geben die dann den Wechselakku nicht brauchen. Der „Normale Fahrer“ wird aber mit der günstigen internen Akkuvariante mit AC-Ladetechnik und dem Wechselakku für alle Situationen bestens gerüstet sein.
E-Tom meint
Für Leute mit Photovoltaikanlage auf dem Haus wären Wechselakkus durchaus sinnvoll, wenn sie den ganzen Tag unterwegs sind und die Sonnenenergie für ihr E-Auto sonst nicht nutzen können.
Michael S. meint
Der Heimspeicher wurde bereits erfunden.
Railfriend meint
Als Batteriewechselsystem wären Anhänger eine Lösung, wenn da nicht Nachteile wären wie:
– mehrere Hundert kg schwer – Fahreigenschaften
– Sicherheitsrisiko Auffahrunfallrisiko
– Parkplatzbedarf usw.
Redlin, Stefan meint
Die Hersteller kekst glaube ich am meisten, dass ihnen in Rechnung zu stellende Alleinstellungsmerkmale für ihre Marke verloren gehen könnten.
McGybrush meint
Da kann ich ausnahmsweise mal beipflichten.
Lieber 30min für 20Eur Laden als in 5min für 100Eur wechseln + Risiko das Murphys Gesetz zuschlägt und irgendwas irreperables auf der Reise kaputt geht.
Mini-Fan meint
Was ich an der Kritik der Automobilproduzenten vermisse:
Derart schwere Komponenten wie ein Akku (600kg beim Tesla Model S) sind wohl in der Regel als tragendes Teil integriert (wie z.B. der Motorblock bei BMW-Motorrädern Teil des Rahmens sind). Würde man ein Wechselakku-System verbauen, müßte die Stabilität der Karosse auch ohne eingebauten Akku sichergestellt werden.
Außerdem müßten die Akkus an der „Tankstelle“ sicher verschraubt werden – ein simples „Einschieben“ in einen Wechselrahmen ist aus Gründen der Fahrstabilität nicht möglich. Das alles führte zu einem erheblichen Mehrgewicht – z.B. im Vergleich zu einem „herkömmlichen“ Model S.
Rainer Zufall meint
Sehr richtig. Ganz großes Stichwort: Crash. Die Batterie ist neben den Insaßen das empfindlichste Opfer und doch einer der größten Beitragsgeber zur strukturellen Integrität des Fahrzeugs.
Zusätzlich: Kühlung. Es gibt dutzende technologische Möglichkeiten Batterien und Module zu kühlen. Diese Systeme sind wiederrum mit anderen Kreisläufen im Fahrzeug verknüpft, teilweise mit unterscheidlichen Temperaturzonen.
Ich verstehe, dass das bei einem Roller funktioniert, da er wenig Leistung (Abwärme) und wenig Systeme hat die sich gegenseitig beinflussen…um nicht zu sagen gar keine.
Beim Auto komplett ausgeschlossen…ausser man will nach jedem Wechsel auch noch sämtliche Kreisläufe neu befüllen, entlüften und Dichtheitsprüfung machen.
!Vielleicht! geht es wenn man Fahrzeuge anbietet die Roller auf 4 Räder sind, das will ich gar nicht ausschließen, also gerade in China: Kann kein Crash, kann kein Komfort, hat keine Systeme ausser den essentiellen zum Fahren, keine Differenzierung, also Wunschautos für Ökologen, elektrische Rikschas. Da kann das funktionieren.
Das ist ja genau das was wir an Kundenwunsch in Europa versuchen zu unterbinden mit dem Premiumsektor, weil wenn man kein Premium mehr braucht, dann gibt es nur noch solche Kisten und die kann man auch (vor allem günstiger) in China und Indien bauen.
Leonardo meint
Das mit der Akkukühlung wird nicht gebraucht, da ja nicht Schnellgeladen wird. Es wird immer ein langsam geladener Akku (+Lagerzeit) und dadurch abgekühlter Akku eingewechselt.
Ich halte von Akkuwechsel trotzdem nichts.
Jeru meint
Und beim Betrieb, durch starkes Entladen/Laden wird die Batterie nicht heiß?
Kühlung braucht man nicht nur zum Laden am Stecker, im Gegenteil, das Thermomanagement ist eines der wichtigsten Themen.
alupo meint
Die Teslaakkus der Modelle S und X sind schnellwechselfähig d.h. in der Zeit die man braucht um einen Audi R6 vollzutanken fahren 2 Teslas bereits weiter und am dritten Tesla wird bereits geschraubt.
Wollte nur kaum einer der Teslafahrer machen lassen, obwohl man auf dem Rückweg wieder seinen eigenen, inzwischen vollgeladenen Akku wieder eingebaut bekam.
Beim Model 3 geht das so nicht mehr.
Teslatom meint
Googlen bzw youtuben Sie nach ‚Tesla battery swap‘, dort kann man sehen, wie ein Serienmodell S einen Akkutausch in 1min30s vollzieht, somit erübrigt sich Ihr Kommentardoch ziemlich.
Und schneller als Tanken ist es auch noch, wie alupo schon bemerkt hat????
Michael Streibel meint
Das Tesla Model S ist sogar dafür vorgesehen, dass der Akku in wenigen Minuten getauscht werden kann. Im neuen Model 3 geht das nicht mehr – ein Tausch dauert mehrere Stunden. Tesla hat gelernt, dass die Kunden keinen Tausch wünschen. Tesla hat sehr viele Erfahrungen gemacht seit 2008 – die aktuellen Diskussionen der Neuen sind teilweise sehr lustig zu lesen.
Jemand meint
ich denke für Busse, Taxi- und Lieferfahrzeuge (die direkt als solche produziert werden) und für Roller sowieso ist Wechselakku eine ernst zu nehmende Option… für den Massenverkehr aber sicher nicht, da haben sogar mal Mercedes und BMW recht.