Batterieforscher hält 1000 Kilometer in zehn Minuten laden für utopisch

Batterieforscher hält 1000 Kilometer in zehn Minuten laden für utopisch

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Prof. Jens Tübke, Hauptabteilungsleiter Angewandte Elektrochemie am Fraunhofer ICT, Professur “Materialien und Prozesse für elektrochemische Speicher” am KIT und Sprecher der Fraunhofer-Allianz Batterien, ist skeptisch gegenüber der batterie-basierten Elektromobilität und glaubt nicht an den großen Durchbruch bei der Batterie­entwicklung für Elektroautos. Stattdessen spricht er sich in einem Interview mit dem Redaktionsnetzwerk Deutschland für die Parallel­entwicklung weiterer Antriebsformen wie synthetischen Kraftstoffen oder Wasserstoff aus.

Natürlich werden wir irgendwann schnellladefähige Fahrzeuge mit mehr Reichweite als den heute üblichen 300 bis 400 Kilometern haben“, sagt Tübke. Aber Reichweiten von bis zu 1000 Kilometer und dennoch Ladezeiten kaum länger als eine Kaffeepause, wie es manche Hersteller in Aussicht stellen, hält der Forscher für utopisch: „Rein rechnerisch müssen bei 1000 Kilometern, die in zehn Minuten geladen werden, mehrere Megawatt durchs Kabel ins Fahrzeug gelangen“, sagt Tübke. Das sei „allein von der Leistungselektronik her sowohl preislich als auch vom Kühlaufwand weit weg von der praktischen Anwendbarkeit“, findet er.

Realistisch sei, gut 350 Kilometer Reichweite in zehn Minuten nachladen zu können. „Wenn jemand 1000 Kilometer braucht, muss er mit längeren Ladezeiten leben“, so der Forscher. Momentan gehe es auch „nicht so sehr um mehr Reichweite oder höhere Lade­geschwindigkeiten, sondern um viele wichtige, auch kleinere Entwicklungs­schritte – vom Onboardcharger bis zur Lade­infrastruktur kann und muss noch einiges verbessert werden“, erklärt Tübke.

Tübke findet, man sollte synthetische Kraftstoffe, also Synfuels oder Wasserstoff, auf jeden Fall „in die Gesamt­betrachtung miteinbeziehen und überlegen, was ist wo sinnvoll“. Das seien Technologien, die sich parallel entwickeln können. „Wer einen klassischen Kombi mit 200 PS und Anhänger erwartet, wird auf eine andere Technologie ausweichen müssen, dann ist es vielleicht nicht der batterie­elektrische Antrieb“, führt er aus.

Wir führen ja leider nicht immer eine technologie­offene Diskussion“, bemängelt Tübke am aktuellen Diskurs. „Wenn das so wäre, würde man sagen, alles, was Kurzstrecke oder auch kurze Ladepausen realisieren kann und keine Riesenlasten bewegen muss, ist ganz klassisch batterie­elektrisch“. Für lange Strecken und große Lasten wären dann eher Synfuel oder Wasserstoff geeignet. „Alles, was fliegt, geht batterie­elektrisch eh nur auf der Kurzstrecke. Und was über Ozean schippert, geht auch nur mit Synfuels“, sagt Tübke. So kämen diese Technologien automatisch auf den Markt.

Billiges Kerosin für die Luftfahrt ein „Fehler im System“

Da synthetische Kraftstoffe teuer und damit nicht wirklich wirtschaftlich sind, „werden sie sich nur da durchsetzen, wo es nicht anders geht“, meint der Forscher. Dass Kerosin für die Luftfahrt heute so billig ist, empfindet er als „Fehler im System“. Da werde „etwas bezuschusst, was man eigentlich bestrafen müsste. Wenn wir da auf Synfuels umsteigen, hat Fliegen eben seinen Preis.“ Dies könne man auch aufs Auto übertragen: „Ich fahre zu einem kleinen Preis ein Fahrzeug, das ich super in der Stadt einsetzen kann, und für längere Strecken kostet es eben mit Synfuels entsprechend mehr.

Problematisch findet er auch, dass Inlandsflüge meist günstiger sind als eine Bahnfahrt. Das seien grundlegende systemische Probleme, die seiner Meinung nach verändert werden müssen. „Alternativen wie die Bahn müssen so attraktiv werden, dass keiner mehr Inland oder Kurzstrecke fliegt“, stellt er als Forderung in den Raum. Denn „wenn wir so weitermachen, werden wir irgendwann ein massives Problem mit Blick auf eine lebenswerte Umwelt haben.“

Wir haben die Brennstoff­zelle, die funktioniert, wir haben Batterien, die funktionieren, und sind in der Lage, verschiedene Kraftstoffe zu synthetisieren“. Es sei auch bereits „absehbar, welche Technologien für die entsprechenden Felder infrage kommen.“ Nachhaltige und klimafreundliche Alternativen zum Bisherigen seien also prinzipiell vorhanden, nun gelte es, „die richtigen Anreize“ zu schaffen. Außerdem fehle an vielen Stellen „noch die erforderliche Kreislauf­wirtschaft für das Recycling und die Wiederverwendung kritischer Rohstoffe“, etwa bei Batterien: Hier spielen Fragen nach der Wiederverwertung oder auch nach dem CO2-Aufwand bei der Rohstoff­gewinnung eine immer drängendere Rolle.

Klimabilanz eines Elektroautos mit Ökostrom „schlagartig viel besser“

Aber das sei „nur eine Frage der Zeit“, da „massiv daran gearbeitet wird, um den gesamten energetischen Aufwand zu verringern“, wie Tübke erklärt: „Vor ein paar Jahren mussten die Hersteller noch die Zellen kaufen, die mit Kohlestrom produziert wurden. Inzwischen gehen sie zu denen, die Zellen mit 100 Prozent Ökostrom produzieren“. Die Ökobilanz eines Elektroautos etwa sehe so „schlagartig viel besser aus.“

In Bezug auf die Feststoff­batterie bremst der Forscher die Erwartungen. Er geht frühestens ab 2035 bis 2040 für deren Einsatz in der Elektromobilität aus. „Die Herstellungs­verfahren hat man schlichtweg noch nicht“, erklärt Tübke. Außerdem seien noch Fragen in Bezug auf das Zusammenspiel der Materialien offen: „Die richtige Rezeptur vom Material bis zur fertigen Zelle hat noch keiner gefunden“, und wer heute behaupte, „dass er 2025 eine solche Batterie im Fahrzeug hat, müsste heute die Zelle schon validiert haben und die Batterie­systeme bereits als Prototypen bauen“. Die gebe es aber noch nicht.

Quelle: RND – Batterieexperte Tübke zur Autozukunft: „Antriebs­technologien parallel entwickeln“

Über den Autor

Michael Neißendorfer ist E-Mobility-Journalist und hat stets das große Ganze im Blick: Darum schreibt er nicht nur über E-Autos, sondern auch andere Arten fossilfreier Mobilität sowie über erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit im Allgemeinen.

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Guter Artikel. Da wird Wunschdenken auf die Realität zurückgeführt und ein paar Bluffer werden entlarvt.

Schnell mal mit vollem Akku bis Bratislava gefahren, 10min Pipipause und weiter bis Sofia.

WTF? Wer braucht sowas auch schon?

Ich bin über das lange Wochenende 840km mit meinem E-Up gefahren. Ich stand dabei lediglich 2 Mal an einem Schnelllader und das auch eher um entspannt am Ziel anzukommen und nicht mit 5km Restreichweite. Und sich einmal die Füße zu vertreten und einen Kaffee zu trinken. Ja, der E-Up ist kein Reiseauto, aber es geht. 1.000km in 10 Minuten fordern nur Leute, die nicht verstehen, dass man beim E-Auto, wenn man es braucht, immer mit vollem Akku startet. Und bei mehr als 1.000km Fahrt sollte man sowieso mehrerer Pausen einplanen oder gleich die Bahn nehmen.

H2 und Synfuels wecken bei den Leuten Erwartungen die nicht erfüllt werden können. Ja, es wird diese Technologien irgendwann zu kaufen geben, aber sie werden richtig teuer. Das haben die Leute nicht auf dem Schirm.

Farnsworth

  1. Kann man eine Zelle in 10 Minuten auf 80% aufladen?
  2. Kann mit diesen Zellen ein Auto bauen das eine 80% Reichweite von über 1000km hat?
  3. Kann man diesen PKW an einem LKW HPC-Lader aufladen?

Wenn die 3 Bedingungen erfüllt sind, ist eine 1000km Aufladung in 10 Minuten möglich

Also 1000km in 10min aufladen braucht man ja eigentlich nicht wirklich. Es wird sicherlich Autos mit 1000km Reichweite geben (zumindest nach WLTP). Diese werden dann auf Langstrecke realistisch 700km schaffen. Nach rund 500km wird wohl jeder so langsam mal anhalten müssen, wenn er keine Blase aus Stahl oder eine leere Wasserflasche dabei hat ;-). Realistisch sind das selbst auf deutschen Autobahnen minimum 4 Stunden durchgängige Fahrt. Dann gilt das Motto: Steht er, dann lädt er! Ein Akku der 1000km Reichweite ermöglichst dürfte mal locker 130-150kWh Kapazität haben und sollte besser auch ein 800V System haben. Damit kann er dann nach Stand heutiger Ladesäulen maximal 350kW ziehen, was bei einem so dickem Akku möglich sein sollte. Letztlich ist die Belastung pro Zelle die Limitierung. Mehr Akku-Kapazität = mehr Zellen = mehr Ladeleistung möglich. Sollte das Auto sich im schlimmsten Fall rund 30kWh/100km genehmigen (für einen SUV nicht untypisch), kann ich in 10min knapp 200km laden. Heißt mit einem 15min Ladestopp habe ich weitere 300km im Akku.
Ich denke diese ganze Diskussion wird sich am Ende im Sand verlaufen. Wenn wir Autos haben mit den wir locker 500km und mehr fahren können auf der Autobahn, wird sich die Diskussion erledigen. Das einzige was ich mir dann noch angewöhnen muss ist bei jeder Pause einen Rastplatz aufzusuchen, der einen HPC Lader hat. Dann fahre ich mit einer 20min Pause von Hamburg nach Österreich. Was will man denn dann noch mehr?

Äh, wer wird denn signifikant mehr für einen PKW zahlen, nur weil der 1000km in 10 min laden kann – was so gut wie niemand braucht ?

Ich bin ja sehr kritisch, was BEVs angeht und kassiere hier dafür weiß Gott genug Daumen nach unten. Aber sogar ich bin der Ansicht, dass 1000km in 10min keiner braucht. Ich würde Reichweite und Ladegeschwindigkeit eines EQS für eine sehr gute Basis halten. Wenn da in den nächsten 1-2 Generationen noch mal 30% oben drauf kommen, ist auch genug Reserve für die Dachbox im Winter da. Die wirkliche Herausforderung wird es diese Technik zu Preisen in den Massenmarkt zu bringen, dass sie von jedem Kompaktwagen in der Basisausstattung geboten wird.

Last edited 7 Monate zuvor by Dagobert

Endlich mal jemand, der die Batterieträumer fundiert erden kann.
Wir werden nur im „Mobilitätsmix“ zum Ziel kommen.
Monokultur hat nach meiner Wahrnehmung noch nie getaugt!
Auch die Luftfahrt wird Lösungen finden (müssen). Sie hat es doch
auch vom Kolbenmotor zur Staustrahlturbine geschafft

Wieder eine Studie die nicht den Platz wert ist den sie einnimmt. Es ist langsam nur noch mühsam diese Forderungen nach Technologieoffenheit.

Es gibt Anwendungen für H2, bestimmt. Aber doch nicht für die Millionen von Personenwagen! Es sollte nun wirklich endlich auch dem letzten H2 Fanatiker klar sein, dass wir niemals genügend grüne Energie für ein nicht existentes Problem haben.

Ich schätze mal 99% der normalen Autofahrer wären nicht in der Lage über eine Strecke von 1000km mit der nötigen Aufmerksamkeit Auto zu fahren. Ganz abgesehen davon, dass solche Strecken auch praktisch keine Autos überhaupt schaffen.

Wie lange müssen wir noch solche unrealistischen Forderungen uns anhören. Schickt diesen „Professor“ dahin wo der Pfeffer wächst.

Den kann er vielleicht noch beeindrucken mit seinen unsachlichen Beiträgen.

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