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Wechselakkus bei Elektroautos: Das Konzept ist tot

Was tun wenn der Akku des Elektromobils schlapp macht und man nicht stundenlang an die Steckdose will?

von Dirk Baranek am 20. Januar 2015

Die schöne Vision

Es ist offenbar ein Bild, das viele fasziniert: Der Akku des Elektroautos ist leer und ich fahre einfach die nächste Station an, um den leeren Akku loszuwerden. Denn dort wird mit wunderbarer Technik die gesamte Batterieeinheit meines Fahrzeugs entfernt und durch ein voll geladenes Modul ersetzt. Der Vorgang dauert nur 5 Minuten und ich kann meine Fahrt fortsetzen. Diese Vision wollte das Unternehmen Better Place in die Realität umsetzen und hatte entsprechende Wechselstationen in Dänemark und Israel eingerichtet. Sogar ein Autohersteller fand sich bereit, diese Technik zu unterstützten: Der Renault Zoe ist auf einen Batteriewechsel ausgerichtet. Das Geschäftsmodell von Betterplace sah vor, dass man ca 200 Euro monatlich bezahlen sollte, quasi eine Art Flatrate, denn der einzelne Wechsel und die im Akku gespeicherte Energie gabs dann gratis dazu. Ich formuliere in der Vergangenheitsform, denn Betterplace ist längst pleite. Mitte 2013 wurden die Stecker gezogen. Es hatten sich keine Hersteller gefunden, die mitmachen wollten. Die Idee war mausetot, neue Geldgeber konnten nicht aufgetrieben werden.

Better Place 2014
Station von Better Place im April 2014: Es wächst Gras über die Idee…

Riesige Investitionen

Eine wiederaufladbare Batterie eines Elektroautos kostet richtig Geld. Bei bisher verbauten Einheiten kann man von Kosten von etwa 200 Euro pro speicherbare Kilowattstunde ausgehen. Das bedeutet für einen Mittelklassewagen mit einer Energiekapazität von 20 bis 30 kWh also irgendwas zwischen 4.000 und 6.000 Euro. Größere Limousinen wie die von Tesla speichern sogar über 80 kWh. Gut, die Preise fallen aktuell weiter und liegen bald eher bei 100€ pro kWh. Allerdings wachsen die Speicherkapazitäten der verbauten Akkus, da die niedrige Reichweite der Hauptfaktor (neben dem hohen Anschaffungspreis) für die zögerliche Kauflaune bei den Verbrauchern ist. Der Effekt hebt sich also auf. Von daher ist und bleibt die Batterie das Bauteil eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit dem größten Kostenfaktor. Im Schnitt kann man locker von 6.000 bis 10.000 Euro ausgehen.

Nehmen wir mal theoretisch an, eine solche Tankstelle der Zukunft, also eine Batteriewechselstation, müsste so viele Batterien vorhalten, wie sie mindestens braucht, um dem Kundenwunsch zu entsprechen. Das bedeutet, sie müsste so viele Batterien vorhalten, wie sie mindestens wieder aufladen kann. Um das Aufladen möglichst effektiv zu gestalten und zu 100% zu gewährleisten, spielt die Zeit eine wichtige Rolle. Unter 3 Stunden geht da zumeist gar nichts. Wenn man von einer Wechselzeit von 5 Minuten pro Batterie ausgeht, in der Stunde also 12 Stück, bräuchte eine derartige Tauschstation somit mindestens 36 Batterien, die rotieren. 50 wären sicher besser. Und mit einem einzigen Wechselplatz ist es ja auch nicht getan. Wenn wir somit von 100 derartiger Akkupacks ausgehen, die eine Station mit zwei Wechselplätzen vorhalten müsste, bedeutet das: Da stehen dann Batterien im Wert von irgendwas um die 1 Million Euro rum. Das muss refinanziert werden, mit einem tendenziell mageren Umsatz. Denn Strom ist bekanntlich billig. Bei einem (hohen) Verkaufspreis von 30 Cent pro kWh setzt eine durchschnittlich 30 kWh-Batterie grade mal 9 Euro um, falls komplett leer.
Bei einer realistischen Auslastung von 25% kommt unsere Beispieltanke also auf einen Jahresumsatz von etwa 500.000 Euro. Abzüglich Betriebskosten (irgendwer muss das ja auch noch bedienen, Strom muss bezahlt werden), sowie den Investitionen in die Austauschinfrastruktur selbst, so muss man frustriert das Fazit: Es ist absolut kein Geld damit zu verdienen…

Die Hersteller wollen es nicht

Ein weiterer Hinderungsgrund, die gegen die Austauschtechnik spricht: Die Autobauer wollen es nicht. Vor allem aus zwei Gründen wird sich das auch nicht ändern.
Die Batterien in der Fahrzeugkonstruktion zu verbauen, ist nicht ganz untricky. Denn die Akkupacks wiegen eine ganze Menge und nehmen obendrein Platz weg. Daher sind die Konstrukteure bestrebt, die Batterien so zu platzieren, dass sie für einen schön tiefen Schwerpunkt sorgen. Allerdings müssen Sicherheitsaspekte beachtet werden, denn man muss ja vermeiden, dass die Dinger nicht bei jedem kleinen Bordsteinklatscher offen liegen. Das bedeutet also, dass die Ingenieure das gesamte Chassis um die Batterie herumkonstruieren. Da nerven natürlich Austauschsysteme enorm. Viel schlimmer noch: Die Autos würden doch alle ziemlich gleich aussehen. Jetzt hingegen können sich die Konstrukteure richtig austoben und die Akkupacks an unterschiedlichsten Stellen anbringen.
Zum anderen bedeuten die Batterien auf Grund des hohen Anteils an den Fahrzeugkosten einen erheblichen Faktor in der Wertschöpfungskette der Hersteller. Das wäre mit Austauschsystemen futsch. Mit der Batterie lässt sich dann nichts mehr verdienen, reiner Durchlaufposten. Ein Entwicklungsingenieur eines großen deutschen Automobilherstellers hat mir mal unter der Hand zu diesem Thema gesagt: “Stellen Sie sich einmal vor, alle konventionellen Autos hätten den gleichen Motor. So wäre das dann mit den Austauschakkus. Will keiner, macht keiner, wird nicht kommen…”

Zurück zu Tesla und den angeblichen Plänen, ein Austauschsystem zu etablieren. Offenbar geht es nur um eine Novelle eines Gesetzes in Kalifornien, das es Tesla bisher ermöglichte ein nettes Sümmchen mit den Verkauf von “Verschmutzungszertifikaten”, um es mal vereinfacht auszudrücken, verdient hat. Diese Geldquelle will man sich erhalten. Wie gesagt: wenn man damit Geld verdienen könnte, würden sich eventuell Austauschsysteme etablieren. Eventuell.

Foto oben: Station von Better Place in Israel im Januar 2013. Veröffentlicht in Wikimedia von Eli Shany (CC BY-SA 3.0)

Foto Mitte: Station von Better Place in Israel im April 2014. Veröffentlicht in Wikimedia von Eli.berckovitz (CC BY-SA 3.0)