ITS mobility: Gute Aussichten für die Elektromobilität – Batterieentwicklung erzielt weiter Fortschritte

Diskutieren bei der Fachtagung Hybrid- und Elektrofahrzeuge, wie sich die e-Mobilität weiterentwickelt (v. l.): Prof. Dr. Burghard Voß, Fachbereichsleiter Getriebe und Hybridsysteme der IAV GmbH, Prof. Dr. Markus Henke, Leiter des Instituts für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen der TU Braunschweig und NFF-Vorstandsmitglied, und Thomas Krause, Vorsitzender des Vorstandes von ITS mobility.

© Stefan J. Römer

Das Mobilitätsnetzwerk mit Sitz am Braunschweiger Forschungsflughafen richtete die Veranstaltung bereits zum 16. Mal, mit Unterstützung des Niedersächsischen Forschungszentrums Fahrzeugtechnik (NFF) der TU Braunschweig, der Battery LabFactory und der IAV GmbH als Hauptsponsor aus.

Nach einem verhaltenen Start sind die Prognosen für die Elektromobilität mittlerweile vielversprechend: Die Absatzzahlen von teil- und vollelektrifizierten Fahrzeugen steigen, in Deutschland und weltweit. Im öffentlichen Personennahverkehr kommen immer mehr elektrisch betriebene Busse zum Einsatz, und auch neue Mobilitätsdienste wie Carsharing und Shuttle-Services setzen auf das E-Mobil. Bei der Fachtagung Hybrid- und Elektrofahrzeuge in der Stadthalle diskutieren 150 Experten aus Industrie und Forschung heute und morgen, wie das E-Fahrzeug in Zukunft zu einer echten Alternative zum Verbrenner werden kann.

Nachdem sich der erste Themenblock den Kundenwartungen und Markttreibern der Elektromobilität gewidmet hat, stehen heute Nachmittag die Themen Energiespeicher und Batterie auf dem Tagungsprogramm. Diesem zentralen Baustein des E-Mobils wird nach wie vor große Aufmerksamkeit geschenkt. „Batterien entwickeln sich enorm weiter, bilden jedoch noch keinen vollwertigen Ersatz zu Flüssigkraftstoffen”, erläutert Tagungsleiter Professor Dr. Markus Henke, Leiter des Instituts für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen der TU Braunschweig und NFF-Vorstandsmitglied. „Im öffentlichen Raum müssen weitergehende Lademöglichkeiten geschaffen werden, und im privaten Bereich sollte jeder Nutzer in die Lage versetzt werden, ein Elektrofahrzeug 'über Nacht' zu laden.“ Unter den derzeitigen Bedingungen, so ergänzt Professor Dr. Burghard Voß von der IAV GmbH, bestehe noch „ein Nutzungsnachteil des E-Fahrzeuges gegenüber einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor und damit die Frage, ob letztendlich genügend Käufer gefunden werden.“ Reichweiten, Ladedauer und -möglichkeiten bleiben also nach wie vor wichtige Stellschrauben, um der Elektromobilität weiter Aufschwung zu verleihen.

Die Batterieforschung arbeitet daher weiter intensiv daran, die Ladefähigkeit von Batterien zu verbessern, ihre Lebensdauer zu erhöhen, Sicherheit und Nachhaltigkeit zu gewährleisten. Aktuell kommt eine Reihe neuer Materialien bei der Zellfertigung zum Einsatz – ein wichtiger Ansatz, um in Zukunft auf eine höhere Nachfrage reagieren zu können: „Wenn es tatsächlich zum Szenario von 25 Prozent E-Fahrzeugzulassungen ab 2025 kommt, wird es Engpässe an Batterien bzw. den für ihre Herstellung notwendigen Materialien, insbesondere von Cobalt, geben”, gibt Prof. Dr. Voß zu bedenken. Gegen das an vielen Stellen prophezeite Ende der Lithium-Ionen-Batterie spricht sich Professor Dr.-Ing. Ulrike Krewer, Leiterin des Instituts für Energie- und Systemverfahrenstechnik (InES) und Vorstandsmitglied der Battery LabFactory der TU Braunschweig, aus: „Ein rascher Sprung zu neuen Konzepten jenseits der Lithium-Ionen-Batterie, wie Lithium-Schwefel-, Metall-Luft-, oder auch Festkörper-Batterien ist nicht zu erwarten.” Stattdessen würden schrittweise kleinere Veränderungen der Materialzusammensetzung erprobt, wie das Beimischen von Silizium an Anoden oder die Reduzierung des Cobalt-Anteils in NMC-Kathoden. „Insgesamt ist weiter mit einer Steigerung der Energiedichte und Senkung der Kosten zu rechnen”, formuliert Prof. Krewer gute Aussichten für die Elektromobilität.

Solch wirtschaftliche Betrachtungen sind nicht nur für den Endkunden, sondern auch für den Hersteller von E-Fahrzeugen von Bedeutung, wie Prof. Dr. Henke aufzeigt: „Die e-Mobilität muss sich auch für den Hersteller ökonomisch rechnen. Steigende Stückzahlen machen es erforderlich, die Produktionsprozesse von Leistungselektronik, Elektromotor und Batterie effizient und schlank zu gestalten, ähnlich dem Verbrennungsmotor”. Und natürlich sind die Automobilbauer auch beim Elektroauto angehalten, ihrem Produkt Alleinstellungsmerkmale zu verleihen, die es im Wettbewerb von anderen unterscheiden und für den Kunden attraktiv machen. „Differenzierungsmerkmale wie Leistung, Sound oder Sportlichkeit dürften keine Zukunft haben”, schätzt Prof. Dr. Voß ein. Die IAV lädt die Tagungsteilnehmer heute Abend wieder zum Fahrevent nach Gifhorn ein. Auf einem kleinen Rundkurs können sie hier aktuelle Hybrid- und Elektrofahrzeugmodelle verschiedener Hersteller Probe fahren.

Neben den Fortschritten in der Batterieforschung hat sich auch die Gesetzgebung zum Emissionsverhalten von Fahrzeugen als Treiber der Elektromobilität erwiesen. Und nicht zuletzt leistet die Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen wichtige Pionierarbeit. Nachdem die Polizeidirektion Lüneburg heute bereits eine Bilanz zum Einsatz von E-Mobilen in der Polizei-Fahrzeugflotte gezogen hat, widmen sich morgen gleich zwei Vortragseinheiten der Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen, Bussen und Arbeitsmaschinen.

Als weiteres Programmhighlight stellen IAV, Daimler und Volkswagen morgen Praxisbeispiele für Brennstoffzellenantriebe vor. Die Wasserstoffmobilität entwickelt sich derzeit als interessante Alternative zu batterieelektrischen Fahrzeugen – zumindest in bestimmten Anwendungsgebieten. Denn während höhere Reichweiten und kürzere Ladezeiten Argumente für das Brennstoffzellenfahrzeug sind, sind die Aufwendungen für die Errichtung von Wasserstofftankstellen erheblich. „Wasserstoffmobilität kann Sinn machen, wenn beispielsweise Nutzfahrzeuge täglich an festen Punkten, etwa dem Betriebshof, stationiert sind und dort eine Wasserstoffversorgung für die gesamte Flotte errichtet wird, die sich wirtschaftlich rechnet”, erklärt Prof. Dr. Henke. Insbesondere schwere Nutzfahrzeuge, bei denen Batterien an ihre Grenzen stoßen, oder regionaler Liefer- und Shuttleverkehr mit Fahrstrecken von mehr als 400 Kilometern pro Tag und dem Bedarf an kurzen Ladezeiten sind mögliche Nutzer der Wasserstoffmobilität. Der Ausbau der Ladenetzes hat auch hier begonnen.