Fotostrecke

Gewichteinsparung bei Elektroautos: E-Mobil mit Jojo-Effekt

Foto: CTE

Gewichteinsparung bei Elektroautos Batterie nach Bedarf

Die Idee ist einfach, aber ungeheuer effektiv: Ein deutsches Unternehmen tüftelt an einem Batteriesystem für Elektroautos, das sich flexibel mit einzelnen Modulen bestücken lässt - je nach gewünschter Reichweite. Das Konzept bietet eine ganze Reihe von Vorteilen.

Nutzen Sie für einen Wochenendausflug den gleichen vollgestopften Reisekoffer wie für einen einwöchigen Urlaub? Wohl eher nicht - schließlich wollen Sie kein unnötiges Gepäck mit sich rumschleppen. Nach der gleichen Logik entwickelt das Unternehmen CTE GmbH  aus Osnabrück ein Batteriekonzept für Elektroautos: Dabei lässt sich der Akku mit einzelnen Modulen je nach Bedarf vergrößern oder verringern.

"Die Module haben ungefähr die Größe eines Schuhkartons und wiegen sechs Kilo", sagt Sebastian Pricker, der an der Entwicklung des Konzepts Battery in Motion beteiligt ist. Laut Pricker kann ein Kleiwagen mit einem Akkumodul eine Strecke von zehn Kilometern rein elektrisch zurücklegen. Für eine Fahrt von 150 Kilometern müssten also 15 Akkus an Bord sein, die Batterie würde insgesamt 90 Kilo wiegen. Um mal kurz einen Einkauf zu erledigen, wären im Normalfall aber höchsten zwei Akkus nötig - also nur 20 Kilo.

Das System bietet mehrere Vorzüge:

  • Die Möglichkeit, das Elektroauto durch den Ausbau überflüssiger Akkus zu entlasten, bringt einen riesigen Vorteil: Je weniger Kilogramm Gewicht, desto mehr Kilometer Reichweite. Mit der Gewichtseinsparung sinkt der Stromverbrauch. Damit wird ein zentrales Problem der Elektromobilität elegant gelöst, denn für eine große Reichweite bedarf es derzeit einer großen Batterie - die auf Kurzstrecken nur unnötiger Ballast ist.

  • Ungenutzte Akkus können in der Zwischenzeit zu Hause geladen werden. Leere Batterien lassen sich somit rasch gegen volle austauschen.

  • Die Module sind nach den Plänen der Entwickler universell einsetzbar, zum Beispiel in Pedelecs und Elektrorollern oder als Energiespeicher für private Photovoltaikanlagen.

  • Durch die Austauschfunktion könnten Batterien an speziellen Ladestationen für Battery-In-Motion-Akkus gewechselt werden. Pricker plant deshalb, dass Kunden die Akkus nicht nur kaufen können, sondern auch mieten.

Nächstes Jahr möchte CTE das Konzept in einem Prototyp testen. Wo sie die Batterien im Auto unterbringen, wissen sie allerdings noch nicht. "Der Austausch soll natürlich so einfach wie möglich sein", sagt Pricker. Weil die einzelnen Akkus seinen Angaben zufolge sorgfältig gesichert sind, kann sie jeder Autofahrer ohne Schutzvorkehrungen in die Hand nehmen.

Akkus werden je nach Bedarf gestapelt

Für den Entwickler kommt sowohl eine Unterbringung im Heck als auch unter der Motorhaube in Frage. "Dort gibt es dann eine zentrale Dockingstation, in der das Batteriemanagement sitzt. Ein Modul wird an diese Station gesteckt, alle weiteren werden dann über ein Stecksystem mechanisch und elektronisch mit dem Mastermodul verbunden."

Der passende Ort für die Verstauung der Akkus im Auto ist nicht das einzige Problem für Pricker. "Die Zyklenfestigkeit ist für uns eine große Herausforderung", sagt er: Bei einer häufigen Be- und Entladung sinkt die Speicherfähigkeit.

Zum einen setzt der Ingenieur deshalb darauf, dass die Zelltechnologie in den kommenden Jahren leistungsfähiger wird. Zum anderen arbeitet er an einer eigenen Lösung: Die Module sollen ihre Speicherkapazität an das Batteriemanagement übermitteln. Das System kann dadurch steuern, wie stark die einzelnen Akkus beansprucht werden. Damit ist für eine gleichmäßige Auslastung gesorgt. Diese Funktion soll im Prototyp bereits zum Einsatz kommen.

Die Öko-Tuner

Prickers Arbeitgeber ist auf Leichtbauteile für Fahrzeuge spezialisiert. Um das Konzept von Battery In Motion umzusetzen, ist man dort nun auf der Suche nach einem Partner aus der Industrie.

In drei bis vier Jahren könnte das Konzept marktreif sein, glaubt Pricker. Derzeit schwebt ihm ein Preis von 2000 bis 3000 Euro pro Modul vor. Batterien mit geringerer Kapazität, zum Beispiel zum Antrieb von Pedelecs, sollen zwischen 700 und 900 Euro kosten. Er glaubt jedoch, dass die meisten Kunden die Module über ein Mietmodell beziehen werden.

Das Konzept von CTE ist zwar keine revolutionäre Weiterentwicklung der Elektroauto-Batterie. "Wir stoßen an die gleichen physikalisch-chemischen Grenzen wie die Konkurrenz", sagt er. Aber seine Idee schafft Spielräume: "Der Kunde kann selber entscheiden, wie viel Speicherkapazität er benötigt." Aus Fahrern von E-Mobilen macht Pricker Öko-Tuner, die ihre Autos nach Belieben auf- oder abrüsten.