Elektroauto: Kommt der Range Extender zurück?

Es gab auf dem europäischen Markt nicht allzu viele Modelle mit Range Extender, die es auf nennenswerte Stückzahlen brachten. Da war zum einen der alles andere als erfolgreiche Opel Ampera auf Basis des Chevrolet Volt von 2012. Mit seiner 16 kWh fassenden Batterie konnte der Ampera bis zu 80 Kilometer rein elektrisch fahren. Sank der Ladestand des Akkus auf unter 20 Prozent, sprang automatisch ein Vierzylinder-Benziner an, der als Generator fungierte und unterwegs den Strom für die Fahrt zur nächsten Ladestation produzierte. Bis zu 500 Kilometer konnte das sogenannte Extended Range Electric Vehicle (EREV) mit dem Inhalt des Akkus sowie des 35-Liter fassenden Tanks in einem Rutsch zurücklegen. Ein Verkaufsschlager wurde der Ampera gleichwohl nicht: Schon 2017 wurde der Bau des seriellen Plug-in Hybrid nach dem Absatz von knapp 10.000 Fahrzeugen eingestellt.

Auch der BMW i3 REx, den die Bayern Ende 2013 als Mittel gegen die Reichweitenangst mit der rein batterieelektrischen Variante des Kleinwagen einführte, war kein Burner. Ein Boxermotor der Motorradsparte diente hier als Stromgenerator und Range Extender, womit sich immerhin Gesamtreichweiten von anfangs 200, später (nachdem der i3 einen größeren Akku bekommen hatte) bis zu 400 Kilometer darstellen ließen. 2018 wurde der Verkauf des Modells in Deutschland, ein Jahr später auch in den USA (wo er anfangs große Erfolge feierte) eingestellt – neue, leistungsfähigere Batterien erlaubten da bereits mindestens ebenso große Reichweite.

Prototypen wie der Mazda 2 oder ein Audi A1 – jeweils mit einem Range Extender in Form eines besonders kompakten Wankelmotors –  schafften es gar nicht erst in die Serie. Vor 13 Jahren hatte Audi in Zusammenarbeit mit dem Entwicklungsdienstleister AVL einen Kreiskolbenmotor in die Reserveradmulde eines A1-Kleinwagens gepackt und mit einem Elektromotor kombiniert. Doch die Konzernspitze in Wolfsburg fand das Konzept zu teuer und ineffizient – der Audi A1 e-tron wurde daraufhin nach der Messepräsentation und allerlei Versuchsfahrten ins Museum geschoben.

Mazda nutzt Wankelmotor als Stromgenerator

Bei Mazda schaffte es der Wankelmotor im Herbst 2023 als Range Extender in den MX-30 EV. Ein 17,8 kWh fassender Akku, der für rein elektrische Fahrten über 85 Kilometer gut ist, wird hier bei Bedarf von dem zum Generator umfunktionierten Kreiskolbenmotor mit Strom versorgt. Dank des 50 Liter fassenden Tanks sind so Reichweiten von bis zu 600 Kilometer darstellbar. Von den deutschen Herstellern wurde das Konzept zunächst belächelt. Sie setzten auf reine Elektroantriebe und bauten Kunden mit Reichweitenangst mit dem Plug-in Hybrid und dem steckerlosen Hybridantrieb eine Brücke in die elektrische Zukunft.

Doch der Wind dreht sich gerade – in China und Japan, aber auch in den USA erfreuen sich Elektroautos mit Range Extender- gerade wachsender Beliebtheit. Das bringt nun auch die deutschen Autohersteller ins Grübeln: Warum einen großen, teuren und schweren Akku verbauen, wenn sich Elektroautos mit großen Reichweiten auch anders darstellen lassen? Und möglicherweise ebenso umweltfreundlich, wenn die Verbrenner der EREVs mit nicht-fossilen Kraftstoffen betrieben werden.

Range Extender als Ausweg aus dem Dilemma

„Die deutschen Hersteller zwingen ihre Kunden, sich zwischen Verbrenner und E‑Auto zu entscheiden. Immer mehr chinesische Anbieter weisen ihren Kunden einen Ausweg aus diesem Dilemma: Range Extender“, meint Thorsten Rixmann von der Obrist Group, einem am Bodensee beheimateten Ingenieursunternehmen. „Elektrisch fahren und Sprit tanken mit Reich­weiten von über 1.000 Kilometern trifft den Kundenbedarf heute und in den nächsten Jahren.“ Die von dem ehemaligen Wankel-Mitarbeiter Frank Obrist gegründete Unternehmensgruppe hat dafür einen „Zero Vibration“-Generator entwickelt, der mit Ethanol oder Wasserstoff betrieben werden kann und allein der Stromerzeugung dient.

Der kompakte, 30 kW starke Generator lässt sich leicht und kostengünstig in ein Elektroauto montieren – Obrist hat zu Demonstrationszwecken ein Model 3 von Tesla umgebaut. Im „HyperHybrid-Auto versorgt er einen nur 17,3 Kilowattstunden fassenden Akkublock mit Strom – auf schonende Weise permanent ab Fahrgeschwindigkeiten von über 65 km/h. Rein batterieelektrisch lassen sich damit Tagestouren von 80 Kilometern darstellen, mit Unterstützung des Generators Fernfahrten von bis zu 1000 Kilometer.

e-Power ist für Nissan schon

Das revolutionäre Obrist-Konzept hat es zwar noch nicht in die Serienproduktion geschafft. Elektroautos mit konventionellem Range Extender stoßen aber in Ländern, wo das Ladenetz für Elektroautos noch in den Kinderschuhen steckt, auf wachsendes Interesse. Das gilt auch für die Vereinigten Staaten. Dort hat die Stellantis-Tochter Dodge kürzlich mit dem Ramcharger 1500 einen 5,30 Meter langen Fullsize-Pick-Up mit Range Extender auf den Markt gebracht. Der geländegängige Pritschenwagen wird von einem 3,6 Liter großen V6-Benziner angetrieben, der allein als 130 Kilowatt starker Generator dient. Dieser speist eine 92 kWh große Batterie im Unterboden mit Strom, die für die Versorgung von zwei Elektromotoren mit Strom zuständig ist. „Mit seiner batterieelektrischen Reichweite von 1100 Kilometern ist der Ram 1500 Ramcharger der ultimative Elektro-Lkw“, wirbt Ram-CEO Tim Kuniskis.

Auch bei Nissan in Japan sind die Ingenieure von dem Konzept überzeugt. Unter der Bezeichnung „e-Power“ setzt der Autohersteller schon länger auf eine Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektroantrieb. Der Benzinmotor gibt dabei niemals Kraft an die Antriebsräder ab – dafür ist ausschließlich der Elektromotor zuständig. Bisher sind in 68 Ländern mehr als 1,6 Millionen Autos mit dem e-Power-Antrieb verkauft worden, angeboten wird es unter anderem im Modell Qashqai.

Herzstück der dritten System-Generation ist ein 1,5-Liter-Turbobenziner mit drei Zylindern. Durch die kontinuierliche Anpassung der Verdichtungsverhältnisse operiert der Verbrennungsmotor stets im optimalen Wirkungsgrad, was zu einem geringen Spritverbrauch führt. Und weil die Batterie nur 1,8 Kilowattstunden Strom speichert, ist die Antriebseinheit vergleichsweise leicht.

Chinesen treiben den EREV-Markt

Doch der größte Schub für das Range-Extender-Konzept kommt aus China: Im vergangenen Jahr haben sich die Verkäufe der sogenannten EREVs mehr als verdoppelt. Der Grund ist die schlechte die Ladeinfrastruktur für Elektroautos außerhalb der Großstädte. Und aufgrund der großen Entfernungen im Land ist die Reichweitenangst hier stark ausgeprägt. Chinesische Autoherstelle treiben den Trend mit immer neuen Modellen.

Auch Volkswagen ist nun auf den Zug aufgesprungen. Auf der Autoshow in Shanghai gab VW mit dem Konzeptauto ID. ERA einen Ausblick auf das erste VW-Modell mit Range Extender, das im kommenden Jahr auf den Markt gebracht werden soll. Ein kraftstoffbetriebener Generator lädt die Batterie während der Fahrt auf und sorgt für eine zusätzliche Reichweite von mehr als 700 Kilometern. Mit der Batterie allein käme der SUV nur 300 Kilometer weit.

Für VW auch in Europa eine Option

Und ab 2027 will Volkswagen unter der wiederbelebten Offroad-Marke Scout auch Versionen der Batteriemodelle Traveler und Terra mit Range Extender anbieten. Und wie Konzernchef Oliver Blume kürzlich im Gespräch mit EDISON erklärte, könne er sich auch in Europa Fahrzeuge mit dem Antriebskonzept vorstellen. Wie Blume ausführte, könnte man mit einem kleinen Verbrenner – „einem Zwei-, Drei- oder Vierzylinder“ – bei künftigen Elektroautos den Aktionsradius nochmals erweitern, um Langstreckenfahrern die letzten Reichweitenängste nehmen. Betankt würden die Notstromaggregate selbstverständlich mit klimaneutralen E- oder Biofuels. Na klar, nur so ließe sich die Technik mit den Klimazielen der EU vereinbaren.

(Auf der Basis eines Manuskripts von Stefan Grundhoff)