Die Batterien sind ein schwerer Rucksack für das Elektroauto, im Gewicht und finanziell. Leichtbau ist hier deshalb besonders wichtig – und sollte gleichzeitig leistbar bleiben
Ein Elektroauto, das in Komfort, Sicherheit und Fahrleistungen einigermaßen mit heutigen Autos mit klassischem Verbrennungsmotor vergleichbar sein will, benötigt allein Batterien mit einem Gewicht von ungefähr 500 Kilogramm – und damit kommt man, je nach Fahrweise, erst nur zwischen 100 und 200 km weit. Das Elektroauto hat also schon ein Gewichtsproblem, noch bevor es überhaupt eine nennenswerte Menge davon gibt. Deshalb ist Leichtbau hier auch ganz besonders wichtig.
Jürgen Leohold, Leiter Konzernforschung bei Volkswagen, präsentierte dieser Tage auf Einladung des österreichischen Vereins für Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK) interessante Zahlen: Durch hundert Kilogramm Gewichtseinsparung erhöht sich die Reichweite eines Elektrofahrzeuges um 3,6 Prozent, während ein vergleichbarer abgeschlankter Golf mit Benzinmotor nur um 2,4 Prozent weiter kommt.
Das heißt, bereits unter Normverbrauchsbedingungen spielt das Gewicht eine gewisse Rolle. Krass wird der Gewichtsnachteil des Elektrofahrzeugs allerdings auf Steigungen. Bei fünf Prozent Steigung erhöht sich der Verbrauch eines konventionellen Autos mit Ottomotor um fünf Prozent. Bei einem Elektroauto schnellt der Energieverbrauch schon bei dieser geringen Steigung um 150 Prozent in die Höhe.
Das heißt, es gibt allen Grund, Elektroautos besonders leicht zu bauen, weil das Gewicht die Reichweite des Fahrzeugs im Normzyklus zwar kaum beeinflusst, in unserem wahren, alpenländischen Leben aber eine ganz gewaltige Rolle spielt.
Zwei Hindernisse
Allein deshalb sind Anstrengungen in Richtung Leichtbau eine essenzielle Herausforderung, wenn das Elektroauto erfolgreich sein will. Allerdings gibt es zwei große Hindernisse: erstens die Kosten. Das Elektroauto hat ja durch die sehr teure Batterietechnologie ohnehin schon einen gewaltigen Preisrucksack umgehängt. Zweitens: Die wahren Auswirkungen auf die Umwelt. Denn durch Leichtbau kann zwar der CO2-Ausstoß während der Nutzungsphase verringert werden, aber Leichtbauteile haben oft einen vielfachen CO2-Ausstoß bei deren Produktion zur Folge.
Das heißt, Leichtbau muss sich erst einmal rentieren, sowohl preislich als auch in der CO2-Bilanz. Stahl, der wichtigste Werkstoff, aus dem unsere Autos sind, ist nämlich ziemlich genial. Er ist billig, nicht zuletzt, weil man für seine Herstellung nur einen Bruchteil an Energie benötigt gegenüber Leichtbauwerkstoffen, die in ihrer Festigkeit vergleichbar sind – etwa Aluminium, Magnesium und kohlefaserverstärkte Kunststoffe.
Aus der Betrachtung der vielen erforschten Zahlen lassen sich nun folgende Schlüsse ziehen: Der Einsatz von Aluminium rechnet sich umwelttechnisch erst dann, wenn es auch tatsächlich recycelt wird. Bei Magnesium ist die Situation prinzipiell ähnlich, aber schlechter. Von Kohlefaserkunststoffen kann man gleich die Finger lassen, wenn der Hauptzweck des Leichtbaus ein geringerer CO2-Ausstoß sein soll. Kohlefaser ist aus mehreren Gründen für ein erschwingliches Elektroauto keine Perspektive: Sie lässt sich nach wie vor nicht in echter Großserie verarbeiten, ist viel zu teuer und energieaufwändig.
Am Ende gilt dann für das Elektroauto doch im Wesentlichen das Gleiche wie für ein herkömmliches: Immer wichtiger wird der Einsatz verschiedenster Materialien, die für den jeweiligen Bauteil gerade optimal sind.
Schlüsselrolle "Verbinden"
Eine Schlüsselrolle spielen dabei die Verbindungstechniken. Hier hat es in den vergangenen Jahren bereits große Fortschritte gegeben, denn unterschiedliche Ausdehnung und unterschiedliche elektrochemische Eigenschaften (Kontaktkorrosion), etwa zwischen Stahl und Aluminium oder Magnesium, machen ganz spezielle Fügetechniken notwendig. Mittlerweile ist man sogar schon in der Lage, Aluminium und Stahl miteinander zu verschweißen. (Rudolf Skarics/DER STANDARD/Automobil/9.4.2010)
