E-Autos boomen – erst durch die Kaufprämien und das Bewusstsein für den Klimawandel, jetzt durch den überteuerten und weiter in Verruf geratenen Brennstoff Öl. So hat sich die Zahl der Elektroautos in Deutschland laut Kraftfahrt-Bundesamt von Anfang 2021 bis Anfang 2022 auf 618.460 Autos verdoppelt. Die Chemieunternehmen in Rheinland-Pfalz engagieren sich mit zahlreichen Forschungs- und Entwicklungsprojekten für den klimaschonenden Antrieb. Wir haben Beispiele gesammelt.
Kunststoffe für Leichtbau und Sicherheit
Mit Hochleistungskunststoffen macht Röchling Automotive Autos leichter. Das ist bei E-Autos wegen der schweren Akkus wichtig, zudem steigert der durch die Gewichtseinsparungen geringere Energieverbrauch die Reichweite. Das Wormser Unternehmen forscht an faserverstärkten Kunststoffen im Strukturleichtbau für Wannen und Mulden, Batterieabdeckungen und viele weitere Komponenten. Batterieabdeckungen sind zudem wichtig für die Sicherheit: Zusammen mit dem unteren Gehäuse trennen sie die Batterie vom übrigen Fahrzeug, schirmen so elektromagnetische Strahlung ab, schützen die Batterie vor Flüssigkeiten, Fremdkörpern oder externen Bränden. Andersherum vermindern sie im Fall eines Batteriebrands Gefahren für die Außenwelt. Auch BASF forscht an Hochleistungskunststoffen, die E-Autos sicherer machen sollen. Zum Beispiel als Aufprallschutz, für die sichere Stromverteilung, als wärmeleitende Klebstoffe oder zur Kennzeichnung von Hochspannungselementen.
Batteriematerialien
BASF investiert bis 2030 4,5 Milliarden Euro in Batteriematerialien und Recycling. Vor allem will der Ludwigshafener Chemiekonzern die Kathodenmaterialien verbessern, die die Leistungsstärke und Effizienz von Lithium-Ionen-Batterien bestimmen und über Lebensdauer, Sicherheit und Kosten der Batterien entscheiden. Zudem geht es um Festkörperbatterien, bei denen der Elektrolyt fest statt flüssig ist und die Anode auf Lithium und nicht auf Graphit basiert – das Ziel sind Verbesserungen der Sicherheit und weniger Platzverbrauch im Auto. Fürs Batterierecycling soll 2023 eine BASF-Prototypanlage in Schwarzheide ihren Betrieb aufnehmen. Lithium, Nickel, Kobalt und Mangan werden dort aus alten Batterien für die Wiederverwendung in neuen Batterien aufbereitet. Recycling könnte eine Antwort auf Rohstoffknappheiten sein, aber auch auf ihre mitunter umstrittene Gewinnung, etwa bei Kobalt.
Passende Reifenmodelle
Auch die Anforderungen an die Reifen sind bei E-Kraftfahrzeugen andere als beim Verbrenner. Durch die Akkus sind sie schwerer, zudem beschleunigen sie wesentlich schneller. Beides führt zu einer stärkeren Belastung für die Reifen. Michelin hat darauf mit der Entwicklung eines stabileren, kabelverstärkten Reifengerüsts reagiert. Um zudem Energieverluste durch Rollwiderstand zu minimieren und so die Reichweite zu erhöhen, hat der Reifenbauer schmale, aber dennoch groß dimensionierte Reifen mit geringem Roll- und Luftwiderstand entwickelt. Zudem sorgen Gummimischung und Profil für geringere Reibungsverluste auf dem Asphalt – und damit für mehr Kilometer je Ladung.
Bessere Luftfilter
Elektromotoren brauchen bis zu 75 Prozent weniger Platz als Verbrennungsmotoren. Das schafft Raum. Für den bietet Freudenberg große mehrstufige Luftfilteranlagen für den Fahrzeuginnenraum an, die sich flexibel an die Umgebungsluft oder die Bedürfnisse der Insassen anpassen lassen. Das Filtrationskonzept des Luftfilterspezialisten mit Standort in Kaiserslautern verlängert den Umluftbetrieb von Klimaanlagen bei konstanter Luftqualität zudem deutlich. Da der Umluftbetrieb, bei dem nur bei Bedarf Außenluft zugeführt wird, ohnehin schon bis zu 15 Prozent weniger Energie als ein Zuluftbetrieb braucht, spart das zusätzlich Energie.
Kühlerschutzmittel
Für die Sicherheit von Batteriefahrzeugen spielen auch Kühlerschutzmittel eine Rolle. BASF hat deshalb eines mit einer sehr niedrigen elektrischen Leitfähigkeit entwickelt. Wird die Batterie zum Beispiel bei einem Unfall beschädigt, reagiert das Kühlerschutzmittel nicht mit den Hochspannungsteilen der Batterie.
Interessante Fakten zu E-Auto-Batterien finden Sie hier.
Weshalb der Durchbruch für Elektroautos da ist: eine Einschätzung vom Fraunhofer-Institut.
