4. Mar 2022
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„Auf Ladeleistung und Energiedichte kommt es an“
Journalist: Thomas Soltau
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Foto: Shutterstock/Reda G.
Der ökologische Wandel ist in vollem Gange und E-Autos sind ein Hoffnungsträger beim Klimaschutz. Bislang ist die Herstellung von Batterien energiereich und die Leistung begrenzt. Doch die Weichen für Innovationen und nachhaltige Ideen sind gestellt.
Nachhaltigkeit, Umweltbewusstsein und politischer Wille haben die Elektromobilität vorangetrieben. Die Leistungsstärke von Batterien gilt als der Schlüssel zum Erfolg – und Treiber beim Boom von E-Autos. Von 2,1 Millionen weltweit verkauften Wagen 2019 ging es auf geschätzte 5,6 Millionen in 2021. Der aktuelle Bloomberg-Report zählt allerdings auch Plug-in-Hybridautos mit. Im ersten Halbjahr 2021 hatten demnach 7,2 Prozent der weltweit verkauften Neuwagen einen elektrischen Antrieb – Tendenz steigend. Dieser Boom hängt unter anderem mit dem Batteriepreis zusammen, der in den letzten zehn Jahren um 90 Prozent gesunken ist, berichtet das Forbes Magazine. Aber auch die Reichweite spielt eine entscheidende Rolle bei der Popularität von E-Autos. Tesla, Mercedes und Porsche arbeiten längst daran, Batterien zu entwickeln, die eine Reichweite von über 1.000 Kilometern ermöglichen. „Es ist ein Race of Range entstanden“, sagt Dr. Stefan Bergold, General Manager bei Farasis Energy Europe. Die Farasis Gruppe zählt seit gut 20 Jahren zu den führenden Batterieherstellern für E-Mobilität.
Dr. Stefan Bergold, General Manager bei Farasis Energy Europe; Foto: Farasis Energy / Arne Hartenburg
Herr Dr. Bergold, Farasis arbeitet bereits seit zwei Dekaden an der Entwicklung von Batteriezellen für PKW. Auf welche Innovationen darf sich der Markt freuen?
Wie erwähnt, ist ein „Rennen“ zum Akku mit gut 1.000 Kilometern Reichweite ausgebrochen. Dafür kann man entweder eine größere Batterie einbauen, oder versuchen, in die vorhandene Batterie mehr Energie hineinzupacken. Allerdings sollte man nicht nur auf die Reichweite achten, sondern auch die Schnellladeleistung im Blick behalten; wir nennen das „Race of Quick Charge“. Wenn man beispielsweise mit einem E-Auto unterwegs ist und es zwischendurch nachladen möchte, sollte dieser Vorgang dem konventionellen Tankvorgang eines Wagens mit Verbrennungsmotor zeitlich in nichts nachstehen. Farasis setzt auf das Zusammenspiel dieser beiden Trends.
Ihre aktuelle Generation an Batteriezellen hat eine Energiedichte von 285 Wh/kg. Die neue Generation IV, die ab 2024 zu erwarten ist, soll es dann schon auf 330 Wh/kg bringen. Was bedeutet das für Reichweite und Ladezeit im Vergleich zu heute?
Je höher die Energiedichte, desto größer die Reichweite. Das bedeutet zum Beispiel, dass aus 600 Kilometern Reichweite heute morgen bereits 700 Kilometer werden können – bei gleich großer und gleich schwerer Batterie. Ebenso wird die Schnellladezeit deutlich beschleunigt.
Für Nutzfahrzeuge im kommerziellen Transport gibt es ebenfalls einen hohen Mehrwert im batteriebetriebenen Bereich. Wie sieht die Entwicklung von Batterien für den Nah- und Fernverkehr aus?
Für den kommerziellen Transport sind neben Ladeleistung und Reichweite auch die Lebensdauer der Batterie – also die Zahl der möglichen Ladezyklen – entscheidend. Eine Lebensdauer von zehn Jahren bei täglicher Nutzung der Batterie ist heute bereits Standard. Dadurch ist die Trendwende im Nahverkehr wie beispielsweise bei Stadtbussen und Paketzustellfahrzeugen bereits eingeläutet. Viele Gemeinden stellen schon jetzt die Stadtbusflotten nach und nach auf Elektrobusse um. Hier werden kurze Strecken mit vergleichsweise niedrigen Lasten zurückgelegt (Short Distance und Low Duty). Im Fernverkehr hingegen,
wo ein LKW-Fahrer zum Beispiel mit 40 Tonnen von Berlin nach Barcelona fährt, also Long Distance und Heavy Duty, ist die Batterie momentan noch nicht praktikabel. Aber auch hier geht die Entwicklung weiter, wir werden sehen, was die Zukunft bringt.
Eine wichtige Voraussetzung für Elektromobilität ist ein flächendeckendes und einheitliches Netz an Lademöglichkeiten. Welche Hürden gilt es, zu überspringen?
Die Ladeinfrastruktur wird am Ende durch die Marktwirtschaft geregelt. Elektrizitätswerke werden Ladesäulen anbieten, denn sie wollen Strom verkaufen. Das Netz an Lademöglichkeiten für PKW wächst kontinuierlich. Beim LKW gibt es sicherlich noch einiges zu tun.
Wie gelingt es, nachhaltige Batterien zu entwickeln, die CO₂-neutral sind und wirklich zum Klimaschutz beitragen?
Nachhaltigkeit ist der Ausgangspunkt der Elektromobilität. Schließlich wollen wir unseren Kindern den Planeten in bestmöglichem Zustand hinterlassen. Letztlich gelingt das nur, indem Rohstoffe ethisch und nachhaltig von der Mine bis zum Recycling produziert und weiterverarbeitet werden. Farasis fertigt seine Batterien CO₂-neutral und ist entsprechend von der Dekra zertifiziert. Nachhaltige Produktion bedeutet auch, lokal zu produzieren, anstatt beispielsweise Zellen und Module von anderen Kontinenten zu beziehen. Farasis wird gemeinsam mit Partnern in der Türkei Batteriesysteme für den europäischen Markt produzieren.
Wie entwickelt sich die E-Mobilität Ihrer Meinung nach bis zum Jahr 2040?
E-Mobilität wird bis dahin die dominante Form der Fortbewegungsmittel sein und wir werden sicherlich über eine komplette Recyclingwirtschaft verfügen, die es uns ermöglicht, nachhaltig Batterien zu produzieren und weiterzuverarbeiten. Ebenso werden Batterien von Fahrzeugen Teil unseres Energieversorgungsnetzwerks sein, dieses stabilisieren und optimieren.
