Auf einer längeren Fahrt mit einem brandneuen Elektroauto sank bei winterlichen Temperaturen die Reichweite schlagartig. Der Bordcomputer hatte eine Prognose von 390 Kilometern gegeben, doch tatsächlich konnte das Auto nur 230 Kilometer zurücklegen. Die entstandenen Kosten an den Ladesäulen waren sogar höher als die einer Fahrt mit einem Verbrennungsmotor. Ein ernüchterndes Testergebnis, das zeigt, dass die Akkutechnik noch Verbesserungen benötigt, um den Ansprüchen an die Alltagstauglichkeit gerecht zu werden.
Lösungen für die Zukunft
Um diese Probleme zu lösen, arbeiten Batteriezellenhersteller an innovativen Lösungen. Ein Branchenprimus aus China, CATL, kündigte neuartige Batteriezellen an, bei denen Lithium durch das günstigere Natrium ersetzt wird. Zudem entfällt der umstrittene Rohstoff Kobalt, der bei seinem Abbau Umweltschäden verursacht. Die Produktion der neuen Natrium-Ionen-Batterien hat bereits begonnen.
Ein weiterer chinesischer Elektroauto- und Batteriehersteller, BYD, plant die Verwendung dieser Batterietechnologie in einem Kleinwagen. Allerdings weisen Natrium-Ionen-Batterien eine geringere Speicherkapazität auf als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien und könnten daher an der Untergrenze für den Einsatz im Auto liegen.
Auch Tesla und BYD verwenden bereits Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LFP-Batterien) ohne Nickel und Kobalt. Diese Batterien sind günstiger, bieten jedoch auch eine geringere Leistung.
Feststoffbatterien als Hoffnungsträger
In der Zukunft könnten Feststoffbatterien mit festen Elektrolyten die größte Reichweite, die kürzeste Ladezeit und niedrigere Kosten bei höchster Sicherheit bieten. Deutsche Autobauer wie Mercedes-Benz, BMW und Volkswagen arbeiten bereits mit asiatischen und US-amerikanischen Unternehmen an der Entwicklung dieser Technologie. Mercedes-Benz plant den Einsatz der Feststoffbatterien in ausgewählten Serienmodellen in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts.
Nissan ist konkreter in seinen Plänen. Das Unternehmen will 2025 mit der Produktion von Festkörper-Batterien beginnen und 2028 die Großfertigung für erste Serienfahrzeuge erreichen. Ziel ist es, die Kosten um 50 Prozent zu senken, die Energiedichte zu verdoppeln und eine dreifache Ladegeschwindigkeit im Vergleich zu den aktuellen Lithium-Ionen-Batterien anzubieten.
Recycling und Kreislaufwirtschaft
Das Recycling gebrauchter Batterien ist ein wichtiger Bestandteil der zukünftigen Batterie-Strategie. Durch die Rückgewinnung von Rohstoffen können Ressourcen gespart und die Umwelt geschont werden. Die US-Regierung hat mit dem Inflation Reduction Act ein Subventionsprogramm aufgelegt, das unter anderem die Förderung sauberer Energie und die Investition in die heimische Energieerzeugung vorsieht.
Das US-Unternehmen Redwood Materials, gegründet von einem ehemaligen Tesla-Techniker, hat bereits den bisher größten Auftrag für Batteriematerialien erhalten. Das Unternehmen plant die Produktion in den USA und erhielt einen Kredit in Höhe von zwei Milliarden Dollar für den weiteren Ausbau.
In Europa steckt das Batterierecycling für Elektroautos noch in den Kinderschuhen. Es gibt bisher nur Pilotanlagen und experimentelle Recyclingwerke. Mit der steigenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen wird sich dies jedoch in den nächsten Jahren ändern.
Schwächen in Deutschland und Europa
In Deutschland ist noch nicht klar, wer in Zukunft das große Geschäft mit dem Batterierecycling machen wird. Die großen Batteriehersteller konzentrieren sich derzeit vor allem auf den Bau neuer Produktionsstätten. Das Recycling von Batterien aus Elektroautos ist aufgrund technischer Besonderheiten bei der Demontage noch nicht automatisierbar, was hohe Lohnkosten verursacht. Zudem sind die Energiekosten in Europa vergleichsweise hoch, wodurch geplante Batteriewerke auf Eis gelegt werden.
Der Präsident des Münchner Ifo-Instituts, Clemens Fuest, äußert sich skeptisch zum Subventionswettlauf mit den USA. Er ist der Meinung, dass die USA aufgrund geopolitischer Spannungen nicht aufhören werden, Batterien für Elektroautos zu verkaufen. Zudem sei die Batterieproduktion eine energieintensive und wenig profitable Angelegenheit. Es sei daher sinnvoll, die Amerikaner die Batterien subventioniert verkaufen zu lassen.
Die Suche nach der idealen Batterietechnologie ist in vollem Gange, und sowohl Hersteller als auch Regierungen arbeiten daran, die Herausforderungen zu lösen. In Zukunft können wir hoffentlich auf bessere Batterien zählen, die Elektroautos noch alltagstauglicher machen.
