Mit dem „Green Deal“ will die EU nachhaltiger und klimafreundlicher werden. Ein Baustein: Elektroautos, angetrieben mit grünem Strom und geringen CO2-Emissionen. Ihre Anzahl ist weltweit rasant gestiegen – von gut 200.000 im Jahr 2012 auf fast 11 Millionen 2020. Skeptisch sind manche potenziellen Nutzer noch, was Bestandteile und Reichweite der Batterien angeht. Die wichtigsten Fakten zu dieser Technologie:
1. Wie weit lässt mich die Batterie fahren?
Eine Kritik vieler E-Auto-Skeptiker: Mit einer Ladung kommt man nicht weit. Doch dank Fortschritten in der Batterietechnologie wächst die Kapazität der Akkus, sodass immer weitere Strecken mit einer Aufladung möglich sind. Je nach Modell schaffen die meisten E-Autos heute zwischen 200 und 400 Kilometer am Stück. Danach ist es ohnehin vernünftig, eine Pause einzulegen. Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung schätzt, dass die Reichweite in den kommenden Jahren sogar auf bis zu 800 Kilometer steigen kann.
2. Welche Batterien stecken in E-Autos?
Fast alle Elektroautobatterien sind heute Lithium-Ionen-Akkus. Sie liefern bei relativ kleinem Volumen viel Leistung, sind sicher und verlieren auch beim wiederholten Auf- und Entladen nur langsam Kapazität. In den vergangenen Jahren hat die Forschung Lithium-Ionen-Batterien deutlich günstiger gemacht. Kosteten sie 2010 durchschnittlich noch 600 Euro pro Kilowattstunde, waren es 2019 nur noch 139 Euro.
3. Was passiert mit alten Batterien?
Wenn das Auto den Geist aufgibt oder es ein neueres Modell sein soll, stapeln sich dann die Altbatterien auf dem Sondermüll? Zwei Ansätze könnten dagegen helfen: Der erste ist Recycling. Rohstoffe wie Kobalt und Lithium sind so wertvoll, dass sich die Wiederverwertung lohnt. Recyclinganlagen gibt es heute schon einige – noch gibt es aber zu wenige alte E-Auto-Akkus, um sie in industriellen Maßstäben zu recyceln. Der zweite Ansatz ist, den Akkus ein „Second Life“ zu geben. Auch wenn sie für Autos nicht mehr leistungsfähig genug sind, können sie beispielsweise immer noch als stationäre Speicher für Wind- und Solarenergie dienen.
4. Wie lange halten E-Auto-Batterien?
Mit jedem Ladezyklus (also einmal auf- und wieder entladen) verliert der Akku Kapazität und kann immer weniger Strom speichern. Irgendwann ist die Kapazität so gering, dass die Batterie für das E-Auto nicht mehr nutzbar ist. Doch bis dahin dauert es eine ganze Weile. 100.000 Kilometer schaffen fast alle Elektroautoakkus ohne größere Kapazitätsverluste, die meisten Modelle schaffen es auch noch deutlich weiter. Viele Hersteller garantieren eine Lebensdauer von mindestens sieben bis acht Jahren.
5. Was ist das Problem mit den Rohstoffen in E-Auto-Akkus?
Lithium-Ionen-Akkus für E-Autos benötigen viele Rohstoffe, darunter vor allem Kobalt, Lithium und Nickel. Die Nachfrage steigt durch den E-Mobilitätsboom rasant: Bis 2028 wächst der Bedarf an Lithium Prognosen zufolge um fast das 10-Fache im Vergleich zu 2017, an Kobalt ums etwa 5-Fache und an Nickel ums knapp 20-Fache. Die Rohstoffe werden aber in einigen Ländern unter schlechten Bedingungen für Umwelt und Arbeiter abgebaut. Bekannt ist beispielsweise Kinderarbeit in Kobaltminen im Kongo.
6. Welche alternativen Batterietechnologien gibt es?
Wegen der Probleme bei Umwelt- und Arbeitsbedingungen rund um den Abbau der Rohstoffe suchen Forscher nach alternativen Materialien. So lässt sich Kobalt in Lithium-Ionen-Akkus durch andere Materialien wie Eisenphosphat ersetzen. Ganz andere Batterien wie Natrium-Ionen-Akkus kommen wiederum ohne Kobalt aus. Ebenso prüfen Forscher, wie sie Mangan, Zink, Magnesium, Kalium oder Sauerstoff für Akkus verwenden können. Die Forschung ist aber noch deutlich davon entfernt, die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit der Lithium-Ionen-Batterien zu erreichen.
7. Akkus auch für zwei Räder
Nicht nur E-Autos, auch E-Bikes und Pedelecs brauchen Batterien. Die für E-Bikes haben in der Regel ebenfalls die platzsparende Lithium-Ionen-Technologie, sind aber deutlich kleiner. Üblicherweise können Radfahrer die Batterien leicht abnehmen, um sie an einer kleinen Station aufzuladen. Wie weit eine Ladung reicht, hängt nicht nur mit der Kapazität des Akkus zusammen, sondern schwankt auch mit Durchschnittsgeschwindigkeit, Terrain, Gewicht des Fahrenden, Windverhältnissen und der Anfahrhäufigkeit.
