Beim deutschen Auto-Startup Sono Motors hiess es «Geschenkte Reichweite». Für das erste Modell «Sion» sah man die Integration von Solarzellen in die Karosserie vor. Dadurch hätte sich die Reichweite laut dem Hersteller jährlich um 5800 Kilometer verlängert – einfach weil auf diese Weise tagsüber laufend zusätzlicher Strom produziert wird.

Sono Motors musste vor kurzem alle Aktivitäten einstellen: Es gelang nicht, die Finanzierung sicherzustellen. Das Konzept der Integration von Solarzellen in die Karosserie existiert dagegen weiter.

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«Hyundai hat mit dem Ioniq 5 gezeigt, dass man durchaus Solarzellen in ein Autodach integrieren kann», sagt Andrea Vezzini, Leiter des Zentrums Energiespeicherung an der Berner Fachhochschule (BFH). Laut Hyundai sollen so bis zu 2000 Kilometer pro Jahr an zusätzlicher Laufleistung möglich sein. «Das dürfte etwas gar optimistisch sein, aber trotzdem nicht vernachlässigbar», so Vezzini. «Die Solarzellen tragen zusätzlich dazu bei, die Standverluste zu decken und auch das Fahrzeug ohne Reichweitenverlust beim Parken durch den Tag zu klimatisieren – insofern ist das ideal.»

 

Höhere Energiedichte gesucht

Das ist indes nicht die einzige Verbesserung, an der man in der Autoindustrie im Zusammenhang mit E-Antrieben arbeitet. Auch und gerade die Akkus werden hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung und der elektrophysikalischen Eigenschaften laufend verbessert. «Ganz eindeutig wird die Lithiumtechnologie die nächsten Jahre noch die dominierende Technologie sein», sagt Vezzini. Es werde zudem versucht, den Kobaltgehalt in der Kathode zu verringern und den Siliziumgehalt in der Anode zu erhöhen, denn beides führt zu weiteren Kapazitätssteigerungen. «Zudem werden wir in den nächsten Jahren auch die ersten Feststoffbatterien sehen, welche bezüglich Sicherheit und auch Energiedichte einen weiteren Schritt machen werden.»

Bei den alternativen Zellchemien arbeitet man nach wie vor an Verbesserungen der Energiedichte von Lithium-Eisenphosphat-Kombinationen. Gerade in China würden hier sehr grosse Anstrengungen unternommen. «Letztendlich bleibt abzuwarten, ob Natrium-Ionen-Batterien die Erwartungen erfüllen, die man in sie setzt», so Vezzini, «nämlich den Gebrauch eines unkritischen, weltweit vorhandenen Kathodenmaterials, die Herstellung zu einem bis zu 25 Prozent günstigeren Preis sowie eine hohe Schnellladefähigkeit und Lebensdauer.» Trotz einer noch schlechteren Energiedichte als bei Lithium-Eisenphosphat zeigen erste Fahrzeuge, zum Beispiel von BYD, dass damit gerade im Kleinfahrzeugbereich erstaunliche Reichweiten möglich sind.

Hyundai hat gezeigt, dass Solarzellen in ein Autodach integrierbar sind.

Auch bei der Softwaresteuerung wird verbessert, um Steigerungen der Reichweiten zu ermöglichen. Gemäss Vezzini sind solche Verbesserungen gering im Vergleich beispielsweise zu verbesserten Halbleitern oder zu besseren Motoren. «Der Bereich, in dem eine bessere Software eine entscheidende Rolle spielen wird, ist die Lebensdauer der Batterie: Dazu gehört ein schonenderes Lademanagement, ein optimiertes Temperaturmanagement fürs Schnelladen und eine Reduktion der Stand-by-Verluste.» Ebenso werde es zunehmend wichtig, während der Lebenszeit aussagefähige Daten zu sammeln, die es erlauben den Restwert der Batterie im Gebrauchtfahrzeugmarkt genau und zuverlässig zu definieren.

 

E-Autos sind Teil der Lösung

Vezzini erwartet in den folgenden Jahren laufende Verbesserungen bei der Reichweite, der Schnellladefähigkeit und der Akkulebensdauer. Spannend werde es bei der Energieerzeugung, so Vezzini: «Es wurde schon mehrfach nachgewiesen, dass der Anteil der elektrischen Energie für den Verkehr gemessen an der heutigen Produktion selbst bei vollständiger Elektrifizierung nicht über 20 Prozent der heutigen Produktion steigen wird.» Denn wenn man gleichzeitig den fossilen Energiebedarf senken und die E-Mobilität ausbauen möchte, muss laut Vezzini auch der Anteil der erneuerbaren Energien erhöht werden. «Die Elektromobilität hat hier das Potenzial, mit der Vehicle-to-Grid-Technologie nicht nur ein Teil des Problems, sondern auch ein entscheidender Teil der Lösung zu sein.»