Maarten Steinbuch hat an der Technischen Universität von Eindhoven den Lehrstuhl für „Systems & Control“ inne. Seine Forschungsaktivitäten reichen von der Automobiltechnik (Schwerpunkt: Vernetztes und autonomes Fahren) über die Robotik und bis hin zur Steuerung von Bewegungen, nicht nur im Verkehr, sondern auch bei hochpräzisen chirurgischen Eingriffen. Der heute 61-jährige Ingenieur startete seine Karriere im Elektrokonzern Philips. Er leitet den Thinktank „Eindhoven Engine“ und hält neun Patente. Zusammen mit seinem Kollegen, Carlo van de Weijer von der TU Eindhoven hat er ein Buch über die Zukunft der Mobilität verfasst.

Professor Maarten Steinbuch
Foto: TU Eindhoven

Meine allerersten Schritte in die Welt des elektrischen Autofahrens liegen inzwischen etwa zehn Jahre zurück. Ich wollte damals Erfahrungen als Besitzer und Fahrer eines Elektroautos sammeln – nicht nur als Forscher. Da ich damals einen Renault Kangoo mit Benzinmotor besaß, ging ich in die Renault-Werkstatt. Da stand der Fluence Z.E., das erste Elektroauto, bei dem es möglich war, den gemieteten Antriebsakku in einer Wechselstation vollautomatisch durch eine geladene Batterie auszutauschen. Der Stromspeicher mit einem Fassungsvermögen von 20 kWh saß als schwerer Klotz aufrecht im Kofferraum – das war sicher auch ein Grund, warum die Straßenlage des Fluence Z.E. in der Presse nicht die besten Kritiken bekam. Am Ende habe ich mich nicht für den Renault entschieden, sondern meinen ersten Tesla bestellt. Damals hatte diese Marke auf einem „Battery Swap“-Event gezeigt, wie einfach und schnell man die Batterie eines Model S an einer Tesla-Station wechseln könnte.

Die Idee des Batteriewechsels an einer Tauschstation wurde in jenen Jahren von Better Place vermarktet und in Kooperation mit Renault erprobt. Doch das amerikanische Unternehmen ging 2013 in Konkurs. Seitdem ist es ruhig um den Batterietausch bei Autos geworden. Bei Motorrollern wurde es zu einer ernsthaften Option, wovon ich mich selbst überzeugen konnte, als ich vor einigen Jahren in Taipeh war. An fast jeder Straßenecke im Stadtzentrum gab es damals bereits eine kleine Tauschstation, an der man gegen Vorlage einer Karte seine erschöpfte Batterie gegen eine frisch geladene wechseln konnte.

Ein besserer Platz als der an einer Ladesäule?
Das Startup Better Place wollte zu Beginn des Jahrhunderts mit Batterie-Wechselstationen die Antriebswende auf der Straße beschleunigen. In Israel und Dänemark wurden dazu in Kooperation mit Renault 40 Stationen errichtet. 2013 musste das von Ex-SAP-Manager Shai Agassi gegründete Unternehmen Insolvenz anmelden, nachdem Renault abgesprungen war. Foto: Better Place

In der Autobranche wird der Batterietausch in diesem Jahr sicher wieder ein Thema werden. Der chinesische Autohersteller NIO hat angekündigt, dass er mit einer Reihe neuer Elektromodelle nach Europa kommen wird, bei denen die Kunden die Möglichkeit haben werden, die Leihbatterie an NIO-eigenen Wechselstationen zu tauschen. In Norwegen hat das Unternehmen in diesen Tagen bereits ihre erste „Power Swap“-Station eröffnet – 19 weitere sollen bis zum Jahresende folgen. Bis zu 240 Batteriewechsel lassen sich an den NIO-Stationen am Tag durchführen. Auch der Aachener Elektroauto-Hersteller Next e.Go Mobile will mit dem System „e.Pit“ eine eigene Batterie-Tauschlösung einführen.

Ob das funktionieren und sich durchsetzen wird, bleibt abzuwarten. De denn es gibt einige Stolpersteine bei der Etablierung derartiger Batteriewechsel-Systeme.

Warum sich der Batterietausch nicht durchsetzen wird

Erstens ist es sehr schwierig, sich in der Industrie auf einen Standard zu einigen. Denn alle Marken müssten dann identische Batterie in ihre Elektroautos einbauen, was deren Konstruktion sehr einschränkt. Zweitens betrachten viele Autohersteller ihre Batterietechnologie als Betriebsgeheimnis – allein was das Batteriemanagement oder die Temperaturregelung anbetrifft.

Der neue ES 6 ist bereits das zweite Großserienmodell der chinesischen Marke. Es glänzt nicht nur mit einem günstigen Preis und einer luxuriösen Ausstattung, sondern auch mit pfiffigen Ladelösungen Elektroauto

Außerdem erfordert das Batterietausch-Konzept eine große Anzahl von verfügbaren Akkus, da jede Tauschstation eine ganzes Arsenal an Batterien vorrätig haben müsste, um Nachfragespitzen bewältigen zu können.

Reichweite auf Vorrat
Das CATL-Tochterunternehmen CAES (Contemporary Amperex Energy Service Technology) stellte kürzlich eine eigene Batteriewechsel-Lösung namens Evogo vor. Bis zu 48 „Schokoladentafel“-ähnlich gestaltete Batteriemodule mit einer Energiedichte von 160 Wh/kg und einer Reichweite für 200 Kilometer können hier vorgehalten und angeblich innerhalb einer Minute gewechselt werden. Die ersten zehn Stationen sollen noch in diesem Jahr in China entstehen. Foto: CAES

Die Batterietausch-Lösung umfasst Batterieblöcke, schnelle Batterietauschstationen und eine App, wie CATL mitteilt. Laut Chen Weifeng, General Manager von CAES, soll Evogo zunächst in zehn chinesischen Städten eingeführt werden. Die Städte und der genaue Zeitplan der Markteinführung werden aber nicht genannt.
Herzstück des Systems sind die Einheits-Batterien, die von CAES als „Choco-SEB“ bezeichnet werden. SEB steht dabei für Swapping Electric Block und „Choco“ soll auf die Optik der SEB hinweisen, die wohl an eine Tafel Schokolade erinnern soll. Die „Choco-SEB“ nutzen dabei die Cell-to-Pack-Technologie von CATL, bei der die Zellen direkt in das Batteriepack (bzw. hier den Block) integriert werden.

Und schließlich schreitet die Batterietechnologie gerade schnell voran. Und die Batteriekosten sinken so stark, dass wir für das gleiche Geld schon bald Akkus in unseren Elektroautos haben werden, die wesentlich mehr Strom speichern können. Und die neuen Batterien werden den Strom so schnell laden, dass ein Batterietausch keinen Zeitvorteil mehr hat.

Das Mieten und Wechseln von Batterien ist für Zweiräder sicherlich eine gute Option. Vielleicht macht es auch bei kleinen Elektroautos für die Stadt Sinn. Denn im Grunde genommen reicht hier eine kleine Batterie völlig aus – vorausgesetzt, man kann diese an genügend Stellen im Stadtgebiet in wenigen Minuten wechseln.

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