Der kalifornische Autohersteller Tesla Motors zählt mit 250 Mitarbeitern zwar zu den Kleinen der Branche, sein neuestes Produkt kennt mittlerweile aber fast jeder Autoenthusiast: den Sportwagen Tesla Roadster. Schnittig wie ein Porsche, beschleunigt er von 0 auf 100 in vier Sekunden, erreicht dabei eine Höchstgeschwindigkeit von 200 Kilometern pro Stunde bei einer Reichweite von 350 Kilometern und rauscht dabei auch noch fast lautlos über den Highway: Der Tesla Roadster fährt mit einem Elektromotor, den wiederum 7.000 Laptop-Akkus antreiben. Strom statt Sprit – weder Autohersteller noch Forschungseinrichtungen können sich diesem Slogan entziehen, auch nicht die Forschungsgesellschaft Kraftfahrwesen Aachen, kurz FKA, die seit Jahren Elektroautos entwickelt:
"Ja, es unterscheidet sich natürlich ein bisschen vom normalen Fahrzeug, statt einer Tankanzeige zum Beispiel haben wir eine Ladezustandsanzeige, die den Energievorrat in der Batterie anzeigt, es gibt kein Kupplungspedal mehr, ein Schalthebel fehlt auch, es gibt den Wahlhebel für vorwärts und rückwärts und neutral, und es ist eben sehr einfach zu bedienen,"
sagt Christian Renner von der FKA, der nur deshalb noch einen Diesel fährt, weil die Anschaffungskosten für E-Autos ziemlich hoch sind. Die technischen Herausforderungen – erklärt Renner – sind nicht die Motoren. Es sind kompakte Antriebe, die gleichzeitig als Generatoren arbeiten, also bei einer Talfahrt Strom produzieren. Sie wiegen pro Kilowattstunde etwa ein Kilogramm und erreichen einen Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent – Ottomotoren bringen es in der Stadt gerade mal auf 20 Prozent. Das größte Problem der Elektrovehikel sind die Batterien.
"Wir haben jetzt die Abdeckung weggenommen, damit man sie überhaupt sehen kann, normalerweise sind sie unterm Kofferraumboden, wo normalerweise die Mulde für das Reserverad ist, installiert und nimmt auch einiges an Platz weg."
Üblicherweise werden Lithium-Ionen-Batterien verwendet, sie haben eine hohe Energiedichte und eine akzeptable Lebensdauer. Neue Batteriematerialien sind zurzeit nicht in Sicht.
"Wenn man sich das Periodensystem so anschaut, dann gibt es Kombinationen, die für Batterien geeignet sind, und da sind Lithium-Ionen sicherlich schon eine der Vielversprechendsten."
Alternative Technologien wie Hochtemperaturbatterien etwa sind zwar leistungsstärker. Sie kontinuierlich auf Betriebstemperatur von einigen hundert Grad Celsius zu halten, kostet aber zusätzliche Energie.
"Ja, wenn das Fahrzeug steht, die Batterie ist isoliert, von den 300 Grad merkt man nichts, aber irgendwann muss man Strom verwenden, um die Batterie zu heizen und dann wird es energetisch nicht mehr so sinnvoll."
Die Reichweite von Elektrofahrzeugen bewegt sich zwischen 80 und 150 Kilometern, der kanadische Konzern Elektrovaya erreicht mit seinem Modell Maya 100 sogar 350 Kilometer. Vier bis acht Stunden Ladezeit müssen eingeplant werden. Starkstrom könnte diese Zeit zwar reduzieren, allerdings fehlt dafür noch die nötige Infrastruktur. Daraus folgt: Für weite Strecken sind Elektroautos nicht geeignet. Ihr Schwerpunkt, sagt Christian Renner, sind Kurzstrecken in der Stadt, was schon deshalb Sinn macht, weil drei Viertel aller Autobesitzer ihren Wagen täglich nur 40 Kilometer bewegen. Ob Elektroautos sich durchsetzen, hängt natürlich auch vom Preis ab. Die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen arbeitet zurzeit an einem 5.000-Euro-Elektroauto – zum Vergleich: Der Tesla Roadster kostet 109.000 Dollar. Würde das 5.000-Euro-Mobil kommen, wäre sie auch mit Blick auf den Energieverbrauch ein Durchbruch.
"Dann kann man beim heutigen Fahrzeug sagen, in der Stadt sechs Liter Diesel, das läuft dann so auf etwa acht Euro pro 100 Kilometer raus, mit dem Elektrofahrzeug könnte man vielleicht mit vier bis fünf Euro Stromkosten dieselbe Strecke zurücklegen."
"Ja, es unterscheidet sich natürlich ein bisschen vom normalen Fahrzeug, statt einer Tankanzeige zum Beispiel haben wir eine Ladezustandsanzeige, die den Energievorrat in der Batterie anzeigt, es gibt kein Kupplungspedal mehr, ein Schalthebel fehlt auch, es gibt den Wahlhebel für vorwärts und rückwärts und neutral, und es ist eben sehr einfach zu bedienen,"
sagt Christian Renner von der FKA, der nur deshalb noch einen Diesel fährt, weil die Anschaffungskosten für E-Autos ziemlich hoch sind. Die technischen Herausforderungen – erklärt Renner – sind nicht die Motoren. Es sind kompakte Antriebe, die gleichzeitig als Generatoren arbeiten, also bei einer Talfahrt Strom produzieren. Sie wiegen pro Kilowattstunde etwa ein Kilogramm und erreichen einen Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent – Ottomotoren bringen es in der Stadt gerade mal auf 20 Prozent. Das größte Problem der Elektrovehikel sind die Batterien.
"Wir haben jetzt die Abdeckung weggenommen, damit man sie überhaupt sehen kann, normalerweise sind sie unterm Kofferraumboden, wo normalerweise die Mulde für das Reserverad ist, installiert und nimmt auch einiges an Platz weg."
Üblicherweise werden Lithium-Ionen-Batterien verwendet, sie haben eine hohe Energiedichte und eine akzeptable Lebensdauer. Neue Batteriematerialien sind zurzeit nicht in Sicht.
"Wenn man sich das Periodensystem so anschaut, dann gibt es Kombinationen, die für Batterien geeignet sind, und da sind Lithium-Ionen sicherlich schon eine der Vielversprechendsten."
Alternative Technologien wie Hochtemperaturbatterien etwa sind zwar leistungsstärker. Sie kontinuierlich auf Betriebstemperatur von einigen hundert Grad Celsius zu halten, kostet aber zusätzliche Energie.
"Ja, wenn das Fahrzeug steht, die Batterie ist isoliert, von den 300 Grad merkt man nichts, aber irgendwann muss man Strom verwenden, um die Batterie zu heizen und dann wird es energetisch nicht mehr so sinnvoll."
Die Reichweite von Elektrofahrzeugen bewegt sich zwischen 80 und 150 Kilometern, der kanadische Konzern Elektrovaya erreicht mit seinem Modell Maya 100 sogar 350 Kilometer. Vier bis acht Stunden Ladezeit müssen eingeplant werden. Starkstrom könnte diese Zeit zwar reduzieren, allerdings fehlt dafür noch die nötige Infrastruktur. Daraus folgt: Für weite Strecken sind Elektroautos nicht geeignet. Ihr Schwerpunkt, sagt Christian Renner, sind Kurzstrecken in der Stadt, was schon deshalb Sinn macht, weil drei Viertel aller Autobesitzer ihren Wagen täglich nur 40 Kilometer bewegen. Ob Elektroautos sich durchsetzen, hängt natürlich auch vom Preis ab. Die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen arbeitet zurzeit an einem 5.000-Euro-Elektroauto – zum Vergleich: Der Tesla Roadster kostet 109.000 Dollar. Würde das 5.000-Euro-Mobil kommen, wäre sie auch mit Blick auf den Energieverbrauch ein Durchbruch.
"Dann kann man beim heutigen Fahrzeug sagen, in der Stadt sechs Liter Diesel, das läuft dann so auf etwa acht Euro pro 100 Kilometer raus, mit dem Elektrofahrzeug könnte man vielleicht mit vier bis fünf Euro Stromkosten dieselbe Strecke zurücklegen."