Schon bevor es die ersten Eisenbahnen gab und lange vor der Erfindung des Automobils, hatten Menschen das Bedürfnis, weite Strecken möglichst schnell und ohne große Anstrengung zurückzulegen. Hierfür gab es ein System aus Postkutschen. Nun können Pferde nicht den ganzen Tag eine Kutsche ziehen, sondern maximal ein paar Stunden, danach benötigen sie lange Erholungspausen. Deswegen gab es ein Netz aus Poststationen, an denen die Pferde gewechselt wurden, so dass die Reise nur mit kurzen Unterbrechungen fortgesetzt werden konnte. Daraus lässt sich für Batterieautos etwas lernen.
Aktuelle Hindernisse bei der Verbreitung von Batterieautos sind:
- Hohe Preise für große Batterien und damit für die Autos insgesamt
- Aufwändige Batterien mit hoher Energiedichte, schneller Ladezeit und Bedarf an knappen Rohstoffen
- Lange Ladezeiten auf längeren Strecken
- Hohe Kosten für den Ausbau des Stromnetzes wegen der hohen Ladeleistungen
- Hohe Kosten für Ladesäuleninfrastruktur, Platzmangel
- Kaum zeitlich gesteuertes Laden der Batterien
- Batterien in Autos sind kaum als Energiespeicher für das Stromsystem nutzbar
- Eng begrenzte Lebensdauer der Batterien und damit i.d.R. begrenzte Lebensdauer des Autos
- Hohes Gewicht der Autos
Ein führender amerikanischer Hersteller von Elektroautos hatte in der Vergangenheit ein Konzept mit Wechselakkus verfolgt, aber später verworfen. Aktuell wird davon ausgegangen, dass dieses Konzept gescheitert ist. Warum? Die Geschichte der Technik lehrt, dass viele Ideen erst verschwinden, um später modifiziert doch noch erfolgreich zu werden, weil sich Technologie und Rahmenbedingungen geändert haben. Erfolgreiche Lösungen sind zudem häufig Kombinationen aus Einzellösungen.
In diesem Sinne sollte folgendes Konzept einer kritischen Prüfung unterzogen werden:
Ein Auto erhält nur eine Batterie, die für den „normalen“ Kurzstreckenverkehr ausreicht, etwa in der Größenordnung, wie sie in Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen üblich sind. Zusätzlich wird eine Möglichkeit vorgesehen, an entsprechenden Wechselstationen (an Autobahnen und Fernstraßen) vollautomatisch Zusatzbatterien mit hohen Kapazitäten aufzunehmen, um eine weite Strecke zu fahren. Das lässt sich ggfs. wiederholen und am Ende wird die Zusatzbatterie zurückgegeben. Es ist Carsharing light, nicht das Auto wird geteilt, sondern nur die Langstreckenbatterie als teuerstes Bauteil. Es werden die Nutzung der Batterie und die elektrische Energie an den „Poststationen“ bezahlt.
Die Vorteile gegenüber einer 100% fest installierten Batterie sind:
- Das Auto wird in der Anschaffung deutlich billiger.
- Die Batterie wird billiger, weil die Anforderungen an Energiedichte und Ladezeit sinken und die Batterie intensiver genutzt wird (Kapazitätsauslastung).
- Die „Ladezeit“ wird drastisch verkürzt.
- Es werden wertvolle Rohstoffe gespart (Lithium, Kobalt, Nickel).
- Die Batterien können flexibel (wenn viel regenerativer Strom zur Verfügung steht) geladen werden und sind damit gleichzeitig stationärer Energiespeicher (die in Batterieautos verbauten Batterien sind dazu nicht geeignet).
- Batterien, die für den mobilen Einsatz nicht mehr geeignet sind, können für den stationären weiter genutzt werden (Second Life).
- Die Autos sind meist deutlich leichter, was gut für Verbrauch und Straßen ist.
- Die Lebensdauer des Autos verlängert sich, was Kosten und Rohstoffe spart.
- Es werden weniger Ladesäulen und weniger Stromnetz benötigt (weniger und größere Ladestationen in Mittelspannung).
Notwendig wäre eine Normung, so dass Wechselbatterien für alle europäischen Modelle passen. Für die fahrdynamische Auslegung bedeutet das Konzept sicher eine Herausforderung, weil die Fahrzeugmasse stark variieren kann. Das Konzept wird auch nicht alle Bedürfnisse abdecken, sondern neben Autos mit 100% fest installierter Batterie und Wasserstofffahrzeugen einen Platz haben, so wie schon immer verschiedene Technologien wegen ihrer unterschiedlichen Vor- und Nachteile nebeneinander existiert haben. Das sollten diejenigen, die lautstark „Technologieklarheit“, also die Fokussierung auf nur eine Technologie als den für alle Zeiten Weisheit letzten Schluss, fordern, berücksichtigen.
