Überlegungen zur richtigen Batteriegröße

Die Entwicklung der Elektromobilität wird im Wesentlichen durch zwei unmittelbar miteinander verknüpfte, in Wechselwirkung stehende Argumente ausgebremst: Anschaffungskosten und Reichweite! Beide Kriterien sind kaufentscheidend und verweisen auf dieselbe Komponente: die Batterie.

Würde man auch die Effizienz eines E-Fahrzeugs mit in diese pauschalierten Überlegungen einbeziehen, dann käme noch das Argument hinzu, dass ein schwereres Fahrzeug mit einer größeren Batterie logischerweise mehr Energie verbraucht als das gleiche Auto mit einer nur halb so großen Batterie. Da bemüht sich die Fahrzeugindustrie seit Jahrzehnten unter Einsatz von hochfesten Stählen, Aluminium oder CFK um noch leichtere, stabilere und effizientere Fahrzeugstrukturen und dann packen wir freiwillig 400kg schwere Akkus hinein, nur für den rein hypothetischen Fall, dass wir am Wochenende vielleicht doch spontan von Wien nach Salzburg auf einen Kaffee fahren wollen. Logik? Vergessen wir es! Im Zusammenhang mit dem Erwerb und dem Besitz eines Autos sind Tugenden wie Logik, Bescheidenheit, Bedarfsorientierung oder freiwillige Selbstbeschränkung nicht angesagt. Wie sonst ließe sich erklären, dass die Anzahl der Insassen eines Automobils umgekehrt proportional zu seiner Motorleistung und Größe deutlich abnimmt? Ein Blick in das Nachbarauto der allmorgendlichen Stauteilnehmer in und um die großen Städte macht deutlich: je größer der Mega-SUV ist, desto einsamer hockt der Handytelefonierer drin. Honi soit qui mal y pense. Dieses wird sich auch im Zeitalter rein batterieelektrischer Motorisierung nicht ändern.

Wo und wie macht Elektromobilität unter dem Gesichtspunkt der kosten- und reichweitenoptimierten Akkudimensionierung also Sinn?

Versuchen wir einmal, motorisierten Individualverkehr zu kategorisieren:

Es ist sinnvoll zwischen Personen- und Gütertransport zu unterscheiden, denn anders als im PKW-Segment ist beim LKW die Zuladung / Nutzlast das entscheidende Kriterium. Im nächsten Schritt ist bereits die zu überbrückende Distanz das wesentliche Auswahlkriterium. Nicht die maximal notwendige sondern die gebrauchsüblich durchschnittliche Tagesreichweite des Fahrzeugs ist entscheidend dafür, ob die aktuelle Transportsituation batterieelektrisch darstellbar ist. Nur weil es vielleicht in 2,7% aller Fahrten im Laufe eines Jahres zu einer wesentlich größeren Tageskilometerleistung kommt, ist es wirtschaftlich nicht sinnvoll, die für diese wenigen Ausnahmen nötige, viel größere Batterie mit einem Mehrgewicht von vielleicht 50 bis 70kg das ganze Jahr über mitzuschleppen.

Und dann muss man eine Grenze ziehen zwischen privater Nutzung und gewerblicher Nutzung. Anders als zum Beispiel in Deutschland, Italien, Frankreich oder Großbritannien, ist in Österreich die Vorsteuerabzugsberechtigung für einen PKW in der betrieblichen Nutzung auf einige sehr große und daher besonders unwirtschaftliche Minivans und die noch sinnlosere Gattung der Hyper-Pick-Ups beschränkt. Letztere profitieren trotz hubraumgewaltiger Benzinmotoren von ihrem LKW-Status. Seit kurzem kommen nun sowohl die Unternehmen als auch die dienstwagenberechtigten Mitarbeiter/innen in den Genuss, für einen Elektro-PKW erhebliche Steuervorteile in Anspruch nehmen zu können. Diese Maßnahmen zeigen bereits erste positive Auswirkungen.

Dass bei der Neuanschaffung eines E-Autos derzeit auch noch keine NoVA anfällt, wirkt sich naturgemäß ebenfalls sehr positiv auf die Preisgestaltung dieser Modelle aus!

Primär werden also die Kosten den Ausschlag geben, ob wir demnächst aus dem fossilen Energiekoma aufwachen werden. Natürlich sollte hier die TCO, also die Total Cost of Ownership betrachtet werden. Entgegen der weit verbreiteten Meinung, dass der E-Antrieb eine eher günstige Technologie sei, muss man berücksichtigen, dass eine 400Volt Traktionseinheit bestehend aus PM-AC-Motor und Inverter samt unmittelbar notwendiger HV-Architektur locker 5.000 Euro kostet und die industrieüblichen, extrem preisreduzierenden, großen Stückzahlen einfach noch nicht vorhanden sind. Hinzu kommt, dass die Entwicklungs-, Marketing- und Vertriebskosten für ein komplett neues Elektrofahrzeug aufgrund eben dieser Kleinseriencharakteristik am einzelnen Fahrzeug deutlich höher durchschlagen als bei einem neuen Modell welches auf einer an sich bekannten, natürlich stets deutlich verbesserten, konventionellen Antriebstechnologie aufbaut.

Dasselbe gilt für die Batterien: Abgesehen von den Zellen selbst sind die Kosten für BMS, Temperaturmanagement und Ladeelektronik erheblich höher als die eines Dieseltanks mit Pumpe und drei Schläuchen. Die Basiskosten der Umgebungskomponenten eines Lithium-Ionen-Akkus unterscheiden sich nur minimal in Abhängigkeit von der Speicherkapazität. Ein erheblicher Unterschied besteht hier nur zwischen Niederspannungsanlagen (unter 60VDC) und sogenannten HV-Systemen, da letztere einen erheblichen Mehraufwand in Bezug auf Schutzeinrichtungen und Komplexität der Anlage mit sich bringen.

Daher ist es entscheiden, die Batterie in der richtigen Größe, also so klein wie möglich zu wählen und prinzipiell nur nachts und entsprechend langsam zu laden!

Wenn wir akzeptieren, dass wir mit einem Elektroauto ohne Zwischenladung täglich unter allen Wetterbedingungen sicher immer 100k Kilometer fahren können, dann wird das funktionieren.

Wenn wir dann auch noch verstanden haben, dass wir dieses Auto am Abend zuhause an die 220V Wechselstromdose anstecken, dann wird das funktionieren.

Wenn wir darauf verzichten, dass wir am Arbeitsplatz, am Park-and-ride oder bei jedem Supermarkt eine Schnelladesäule vorfinden, dann wird das funktionieren.

Falls die Energieversorger unsere Elektroautos in Zukunft als Spitzenstrom-Pufferspeicher nutzen wollen und uns dafür den Akku kostenlos zur Verfügung stellen, dann wird das funktionieren.

Was bremst uns derzeit aus?

Wir müssen unser Nutzerverhalten an die Realität unseres Bedarfs anpassen.

Wir müssen uns von einigen scheinbar extrem wichtigen Merkmalen konventioneller Automobile verabschieden: dazu gehören auch Slogans wie „1.000 Kilometer mit einem Tank“ oder zum Beispiel der Trend hin zu immer größeren SUVs mit oft mehr als zweieinhalb Tonnen Eigengewicht. Natürlich sind auch die aberwitzigen Beschleunigungswerte dieser Fahrzeuge ein kompletter Irrsinn, bedeuten sie doch, dass hier Motoren verbaut werden müssen, die in Bezug auf Verbrauch und mechanische und elektronische Komplexität fernab jeder ökonomischen Vernunft liegen.

Wir sollten uns vielleicht auch von den Niederquerschnitt-Breitreifen verabschieden! Falls es noch nicht aufgefallen ist: ein BMW-i8 beschleunigt ganz locker in nur 4,4 Sekunden auf bescheidenen 215er 20-Zoll Reifen von null auf hundert km/h. Der X6 aus gleichem Hause hingegen steht in der 20-Zoll-Variante auf 275mm breiten Gummibandagen.

Was bremst uns noch aus?

In erster Linie sind es falsche Argumente und gezielte Panikmache, die den Konsumenten verunsichern. Die Automobilindustrie argumentiert mit zwei Grundaussagen:

  1. Das öffentliche Ladestationsnetz muss bereits vorhanden sein, bevor man die passenden Autos auf den Markt bringt.

Die gebetsmühlenartig wiederholte Forderung nach mehr öffentlichen Ladesäulen erzeugt ein vollkommen falsches Bild von den primären Voraussetzungen für Elektromobilität. Sie hilft den Automobilkonzernen, die Elektrifizierung immer weiter hinaus zu zögern, weil weder die Energieversorger noch die Politik dieser Forderung wirklich nachkommen werden. Tagsüber laden erhöht nur den Stromverbrauch am Tag, anstatt den systembedingt vorhandenen Überschuss in der Nacht zu nutzen.

  1. Elektroautos werden tausende Jobs vernichten.

Tesla ist neu im Autogeschäft, ja, auch nach 15 Jahren seit seiner Gründung ist der Konzern noch immer ein Blitzlicht im Vergleich mit GM, Toyota oder VW. Tesla beschäftigt heute mehr als 48.000 Mitarbeiter um seine knapp 100.000 Autos jährlich zu produzieren. Da sind Jobs die es vorher so nicht gab!

Speziell in Deutschland wird mit dem Argument, dass E-Autos Massenarbeitslosigkeit bedeuten davon abgelenkt, dass die Automobilindustrie ihre Hausaufgaben in Bezug auf Nachhaltigkeit, Effizienz und Produktivität seit Jahren nicht gemacht hat. Produktionen wurden an immer billigere Standorte verlegt und die Autos wurden durch fragwürdige Zusatzausstattungen immer komplexer und auch teurer. Dabei sind diese Autos genau aufgrund dieser Komponenten weitaus kurzlebiger und anfälliger geworden. Das alles diente einzig dem Erhalt der gewohnten, über die Jahrzehnte hinweg perfektionierten Wertschöpfungskette vom Motoröl über die Ersatzteile bis hin zu Schauraumausstattungen, Fliesen und markenspezifische Möbel im Autohaus. Einen echten Wandel dieser Geschäftsmodelle konnte oder wollte sich offenbar niemand vorstellen.

Es wäre jedoch auch falsch, danach zu fragen, was der Konsument eigentlich will. Der will nämlich immer häufiger gar nicht mehr mit dem Auto fahren. Er muss aber, weil es oft noch immer keinen passenden Öffi-Anschluss gibt oder weil er zu unüblichen Zeiten unterwegs ist.

Bevor wir also ernsthaft darüber nachdenken, Milliarden in den Ausbau einer öffentlich zugänglichen Ladeinfrastruktur zu investieren, wäre es in den großen Städten und deren umliegenden Einzugsgebieten viel effizienter, den öffentlichen Verkehr massiv auszubauen