Brennstoffzelle, Akku-Technologien, uvm. 08.11.2019, 12:02 Uhr

Welche Alternativen gibt es zur batteriebetriebenen Elektromobilität?

Batteriebetriebene Fahrzeuge erfreuen sich keiner großen Beliebtheit bei Bevölkerung und Autoherstellern. Doch was ist der Antrieb der Zukunft? Wir stellen drei Alternativen zum derzeitigen Elektroauto mit Akku vor.

elektrischer Anlasser-Button mit der Aufschrift "Start E-Mobilität

Foto: panthermedia.net/Karneg

Unser Artikel „Elektromobilität: Bundesregierung fördert am Bedarf vorbei“ hat viel Zuspruch erhalten. Allerdings fragten uns einige Leser auch, was denn die Alternativen seien. Dieser Frage wollen wir uns in diesem Artikel widmen.

Wenn wir von der Elektromobilität sprechen, wie sie von der Bundesregierung maßgeblich gefördert und von den Automobilherstellern vorrangig vorangetrieben wird, dann meinen wir batteriebetriebene Fahrzeuge. Autos mit Akku, die Tankstellen benötigen, aus denen (idealerweise grüner) Strom kommt. Dieses Modell ist bisher noch eine Zukunftsvision, denn die wenigsten Autokäufer legen sich ein Elektroauto zu, Stromtankstellen entstehen nur langsam und der grüne Strom ist auch noch nicht flächendeckend garantiert. Doch bei aller Unzufriedenheit stellt sich ja die Frage: Was ist die Alternative zum batteriebetriebenen Elektroauto?

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Alternative 1: Wasserstoffantrieb

Die batteriebetriebene Elektromobilität wird von vielen Menschen hierzulande nicht als Antriebslösung der Zukunft gesehen. Stattdessen favorisieren einige den Wasserstoffantrieb. Er kann große Reichweiten erzielen, ist kosteneffizient, greift auf langfristig verfügbare Rohstoffe wie Erdgas zurück und ist schnell nachgeladen. Wissenschaftler und Fahrzeugexperten sehen in ihm allerdings eher eine Option für Transport- und Lieferfahrzeuge. Der Grund: Die Batterie hat einen höheren Wirkungsgrad als die Brennstoffzelle. „Immer wenn die Reichweitenanforderung nicht so hoch ist, die Batterie nicht so groß sein muss, ist das Batteriefahrzeug deutlich vorne“, erklärte Angelika Heinzel, Geschäftsführerin des Zentrums für Brennstoffzellentechnik an der Universität Duisburg-Essen gegenüber dem Deutschlandfunk. „Aber immer, wenn ich lange Reichweiten brauche oder kurze Tankzeiten unabdingbar sind, dann sehen wir den Brennstoffzellenantrieb als bessere Variante.“

Bis 2050 sollen etwa 65 % aller Gabelstapler in Deutschland mit Brennstoffzelle ausgerüstet sein. Auch Streetscooter und Routenzüge stehen bei den Ausrüstern weit oben auf der Wunschliste. Ob die Brennstoffzelle zu einer ernstzunehmenden Konkurrenz für die Batterie werden könnte, bzw. was sie davon abhält, haben wir bereits aufgeschrieben. Wir wollen uns in diesem Artikel einer weiteren Option widmen.

Alternative 2:  Solarbetriebene Fahrzeuge

Noch überhaupt nicht auf den Straßen angelangt, aber in der Entwicklung sehr wohl präsent sind Fahrzeuge, die ihre Energie aus Sonneneinstrahlung beziehen. Das passiert in aller Regel mittels Solarzellen, die auf dem Dach montiert sind und die Sonneneinstrahlung in elektrische Energie umwandeln. Das Recycling der Photovoltaikanlagen ist seit 2012 kein Thema mehr. Seither fallen die Solarmodule unter die EU-Richtlinie „Waste Electrical and Electronic Equipment WEEE“, die auch das Recycling einschließt.

Was Solarfahrzeuge zu leisten imstande sind, zeigt die World Solar Challenge in Australien. Wir haben die Weltmeisterschaft für Solarfahrzeuge 2015 unter dem Titel „Mit Sonnenenergie 3.000 Kilometer durch Australiens Outback“ vorgestellt. Auch deutsche Teilnehmer sind dabei, unter anderem haben wir 2017 das Bochumer Solarauto porträtiert. Dabei sprach Stefan Spychalski einen der großen Nachteile von Solarautos an: „In der Realität kann eine Solarzelle auf einem Auto nur einen ganz geringen Energiebeitrag liefern, während der Verbrauch sich nicht beliebig minimieren lässt“, so der Diplomingenieur. Deshalb benötigen Solarfahrzeuge einen Akku. Nur so können sie einen Teil der Energie für schlechte Zeiten, sprich Dunkelheit oder unzureichende Sonneneinstrahlung, speichern. Womit wir beim Akku selbst angelangt wären.

Alternative 3: alternative Akku-Technologien

Um die batteriebetriebene Elektromobilität zu pushen, müsste die Batterie vielleicht nicht gänzlich ersetzt, wohl aber optimiert werden. Denn sie steht gleich mehrfach in der Kritik. So nutzt der klassische Lithium-Ionen-Akku begrenzte Rohstoffe wie Lithium und Kupfer in großen Mengen. Das ließe sich durch alternative Akku-Technologien umgehen, etwa Schwefel an der Kathode oder Metall. Welche das sein könnten und wie weit deren Entwicklung ist, haben wir im Artikel „Batteriefabriken: Europa vernachlässigt alternative Akku-Technologien“ beleuchtet. Doch auch das Ende des Akku-Lebenszyklus stellt ein Problem dar.

Alternative 4: Batterierecycling

Bleibt der Akku als vorherrschende Technologie für die Elektromobilität erhalten, muss sich die Nachhaltigkeitsbilanz verbessern. Allen voran gilt es, eine Lösung für Akkus zu finden, die an ihr Lebensende gekommen sind. Denn bisher gibt es kein überzeugendes Batterierecycling, das im großen Stil angewendet würde. Genauso wenig gibt es einen gängigen Rohstoffkreislauf für aussortierte Akkus. Wissenschaftler und Unternehmen weltweit arbeiten jedoch daran, genau das zu ändern. Mehr dazu lesen Sie im Artikel „Batterierecycling: Wie Akkus von Elektroautos recycelt werden“.

 

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Ein Beitrag von:

  • Lisa Diez-Holz

    Die Autorin war von 2017 bis Ende 2019 Content Managerin für das TechnikKarriere-News-Portal des VDI Verlags. Zuvor schrieb sie als Redakteurin für die VDI nachrichten.

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